En el último artículo hablamos de la punto de fusión del aluminio metálico. Sin embargo, el aluminio puro es poco frecuente. Los ingenieros y fabricantes suelen preferir las aleaciones de aluminio. La razón es que los elementos de aleación añadidos confieren al aluminio propiedades preferibles. Sin embargo, lo que menos se conoce es el punto de fusión de las aleaciones de aluminio.
No es erróneo afirmar que el aluminio metálico ha revolucionado la industria metalúrgica. ¿Sabe por qué? Por sus infinitas ventajas y propiedades para dar forma y fabricar muchos materiales. Ante todo, no existe riesgo de corrosión. Sin embargo, cuando se utiliza con elementos de aleación, su resistencia y durabilidad se vuelven inigualables.
Sin embargo, el punto de fusión de las aleaciones de aluminio difiere del del aluminio puro. Por lo tanto, los fabricantes quieren un punto de fusión exacto. Les ayuda a saber dónde deben utilizar estas aleaciones de aluminio. Sin embargo, este tema se discute menos, y todo el mundo se centra sólo en el aluminio. Por lo tanto, vamos a sumergirnos y discutir la fusión de las aleaciones de aluminio.
¿Qué es el punto de fusión?
No vamos a utilizar un montón de palabras confusas en este artículo. En su lugar, quiero ayudarte a entender el tema desde lo más básico. Como sabes, el metal suele estar en estado sólido. Cambiar su forma y transformarlo en cualquier otra es todo un reto, ¿verdad? Pero los puntos de fusión pueden ayudarnos a hacerlo.
El punto de fusión es la temperatura que ayuda a convertir el metal sólido en líquido. En pocas palabras, es el punto de calentamiento, ya que un metal no puede sostenerse por sí mismo y se funde. Cuando alcanza la temperatura de fusión, el sólido se convierte en líquido. Cada metal tiene su punto de fusión en función de su resistencia.
Los metales y todos los elementos sólidos que produce la naturaleza tienen un punto de fusión específico. Los fabricantes utilizan aleaciones de aluminio para diferentes fines. Conocer el punto de fusión exacto es crucial para ellos. Si no lo saben y utilizan el aluminio en lugares con temperaturas demasiado altas, se fundirá y no satisfará sus necesidades.
Punto de fusión del aluminio en relación con sus aleaciones
Como ya he dicho, la temperatura a la que el aluminio y sus metales de aleación varían entre sí. Para conocer en detalle el punto de fusión del aluminio, visite nuestro otro artículo. Permítanme darles una breve visión general del punto de fusión del aluminio en relación con sus aleaciones.
El aluminio es un metal rígido. Por eso tiene un punto de fusión más alto. En estado puro, el punto de fusión del aluminio es de 660,32 grados Celsius. Pero cuando el aluminio se alea con otro elemento, su punto de fusión cambia (aumenta o disminuye en función del elemento de aleación).
Se lo explicaré. Supongamos que tenemos aluminio puro. Se fundirá a 660,32°C. Pero si tiene una cantidad muy pequeña de impurezas, su punto de fusión se desviará de este intervalo. Esa impureza es muy pequeña, pero sigue influyendo en el punto de fusión. Ahora, imagine la presencia de un elemento completamente nuevo junto con el aluminio.
La resistencia y el punto de fusión de los elementos de la aleación afectan al punto de fusión global. Por ejemplo, el cobre tiene un punto de fusión elevado. Cuando se añade al aluminio como aleación, aumenta su temperatura. Así es como las temperaturas del aluminio puro y de su aleación varían entre sí.
Quizá se pregunte por qué es necesario utilizar aleaciones y complicar los puntos de fusión. Los ingenieros y fabricantes de metales crean aleaciones de aluminio para conseguir las propiedades deseadas. El elemento de aleación puede aumentar la fuerza, la resistencia a la corrosión y la durabilidad. La diferencia en la composición de la aleación da lugar a un punto de fusión distinto al del aluminio puro.
¿Cuál es el punto de fusión de las aleaciones de aluminio?
El punto de fusión de una aleación de aluminio no es específico ni fijo. Las diferentes aleaciones de aluminio tienen diferentes puntos de fusión. Depende principalmente del elemento de aleación. Por ejemplo, una aleación de aluminio con cobre tiene un punto de fusión alto. Del mismo modo, su aleación con silicio tiene un punto de fusión bajo.
El elemento de aleación es de suma importancia. Imparte sus propiedades al aluminio cuando está en aleación. Si un elemento añadido o aleado tiene un punto de fusión elevado, la aleación tendrá un punto de fusión elevado. No sólo el punto de fusión, sino todas las propiedades de la aleación entran en la aleación de aluminio. Permítanme explicarlo con un ejemplo.
El aluminio puro tiene una resistencia a la corrosión ligeramente comprometida. Sin embargo, cuando se alea con magnesio, se vuelve excelente en términos de protección contra la oxidación. Esto se debe a la propiedad del magnesio añadido. En palabras sencillas, el magnesio confiere resistencia a la corrosión a toda la combinación de aleación.
Tipos de aleaciones de aluminio y sus puntos de fusión
Las aleaciones de aluminio se dividen en dos categorías: aleaciones forjadas y fundidas. Estas dos son muy dominantes en muchas industrias. Además, tienen una gama de puntos de fusión en lugar de un punto de fusión fijo. Exploremos los puntos de fusión de estas aleaciones.
1- Aleaciones forjadas
Las aleaciones forjadas son conocidas por sus excelentes propiedades mecánicas. Pueden moldearse, formarse y procesarse mediante distintos procesos, como el laminado, la forja o la extrusión. Sus puntos de fusión son diferentes de los del aluminio puro. He aquí diferentes aleaciones de aluminio forjado con puntos de fusión específicos.
- Aleación de aluminio 2024: 500-635°C (935-1180°F)
- Aleación de aluminio 3003640-655°C (1190-1210°F)
- Aleación de aluminio 5052: 605-650°C (1125-1200°F)
- Aleación de aluminio 6061: 580-650°C (1080-1205°F)
- Aleación de aluminio 7075: 475-635°C (890-1175°F)
Profundicemos un poco más y analicemos las propiedades de esas aleaciones forjadas.
Aleación de aluminio 2024
La aleación 2024 es muy popular por su uso en la industria aeronáutica. La mayoría de las piezas de los pistones y cilindros están fabricadas con ella. Su temperatura de fusión es de 500-635 grados Celsius. En términos de la escala Fahrenheit, es de 935-1180 grados Fahrenheit. Técnicamente, su punto de fusión es inferior al del aluminio puro. Éstas son las principales aplicaciones de esta aleación:
- Aplicaciones estructurales de alta resistencia
- Alas de avión
- Engranajes y ejes
- Cilindros y pistones
Aleación de aluminio 3003
La aleación 3003 de aluminio es famosa por su uso en diversas industrias. Su temperatura de fusión es cercana a la del aluminio puro, y tiene una resistencia muy alta en comparación con otras aleaciones metálicas. Su temperatura de fusión es de 1190-1210 grados Fahrenheit. En la escala Celsius, es de 640-655 grados. Sus principales aplicaciones son las siguientes:
- Piezas y armarios para camiones y remolques
- Intercambiadores de calor
- Depósitos y tuberías de combustible
- Equipos químicos
Aleación de aluminio 5052
Si desea utilizar aluminio en el sistema hidráulico, la aleación de aluminio 5052 ha sido la mejor opción durante décadas. Esto es debido a su alta resistencia y propiedades, que son útiles para los sistemas hidráulicos pesados. Su punto de fusión es de 605-650 en la escala Celsius y de 1125 a 1200 en la escala Fahrenheit. Las aplicaciones de esta aleación incluyen:
- Recipientes a presión
- Esgrima
- Electrodomésticos
- Equipamiento marino
- Tubos hidráulicos
Aleación de aluminio 6061
El 6061 es otra aleación de aluminio con diferentes propiedades físicas y térmicas. Debido a su resistencia y robustez, los fabricantes suelen utilizarla para construir diferentes productos. La temperatura de fusión oscila entre 580 y 650 grados Celsius. En la escala Fahrenheit, es de 1080 a 1205 grados. Esta aleación de aluminio tiene las siguientes aplicaciones.
- Piezas de automóviles
- Productos de construcción
- Muebles,
- Cuadros de bicicleta
- Vagones de ferrocarril
- Tuberías
Aleación de aluminio 7075
El 7075 tiene el punto de fusión más bajo en comparación con otras aleaciones de aluminio forjado. Su rango de temperatura de fusión es de 475 a 635 grados Celsius o de 890 a 1175 grados Fahrenheit. Debido a su bajo punto de fusión, el 7075 es útil para productos aeronáuticos y de engranajes. He aquí un rápido resumen de sus aplicaciones.
- Piezas de misiles
- Alas de avión
- Engranajes y ejes
- Tornillos sin fin
2- Aleaciones fundidas
Las aleaciones fundidas de aluminio son más complejas que las forjadas. La razón es que el proceso de producción implica calentar el aluminio y verterlo en moldes. Así, las aleaciones de fundición están disponibles en diferentes formas. Esta es la lista de aleaciones de fundición famosas:
- Aleación de aluminio A360: 557-596°C (1030-1100°F)
- Aleación de aluminio A380: 538-593°C (1000-1100°F)
- Aleación de aluminio A413: 574-582°C (1070-1080°F)
- Aleación de aluminio B390: 510-649°C (950-1200°F)
Aleación de aluminio A360
A360 es una aleación de aluminio fundido con un rango variable de temperaturas. Tiene aplicaciones en diversas herramientas, engranajes y sistemas de riego. Su temperatura de fusión es de 1030 a 1100 grados Fahrenheit o 557-596 grados Celsius. Esta aleación de fundición tiene los siguientes usos:
- Bisagras
- Sistema de riego
- Estuches para instrumentos
- Piezas del sistema de riego
- Piezas de motor fueraborda
Aleación de aluminio A380
Se trata de una aleación de aluminio muy conocida y con muchas aplicaciones domésticas. Esta aleación de fundición tiene un punto de fusión más bajo y una amplia gama de aplicaciones en la industria. Su temperatura de fusión es de 1000 a 1100 grados Fahrenheit o 538-593 grados Celsius. La gama de aplicaciones a la temperatura del punto de fusión del metal de aluminio es:
- Cajas de cambios
- Tornillos de banco y otras herramientas manuales
- Carcasas de cortacésped
Aleación de aluminio A413
El A413 es otro metal que presenta una gama variable de temperaturas de fusión. Además, al igual que otras aleaciones metálicas, sus características son ligeramente diferentes. Por lo tanto, sus usos son distintos en diversas industrias. Su temperatura de fusión es de 1070 a 1080 grados Fahrenheit o 574-582 grados Celsius. El rango de aplicación a la temperatura del punto de fusión del metal de aluminio es:
- Pistones de motor fueraborda
- Equipamiento dental
- Carcasas de farolas
Aleación de aluminio B390
La aleación B390 ha sido muy utilizada en la industria del freno. Los usos en automoción la han convertido en una aleación de renombre. Su temperatura de fusión es muy elevada. Su temperatura de fusión es de 950 a 1200 grados Fahrenheit o 510-649 grados Celsius. Las aplicaciones de esta aleación de fundición se mencionan a continuación:
- Pistones
- Bloquea
- Colectores
- Cilindros de freno
- Culatas para motores de combustión interna
¿Por qué es esencial conocer el punto de fusión de las aleaciones de aluminio?
Los fabricantes necesitan conocer los puntos de fusión por dos razones principales. En primer lugar, cada metal o aleación tiene una temperatura específica. Por eso, el fabricante no quiere equivocarse al utilizar el metal en un lugar donde la temperatura sea demasiado alta. Si eso ocurre, el metal o la aleación se fundirán.
Por ejemplo, la aleación de aluminio 7075 tiene un punto de fusión de 475 a 635 grados Celsius. Si el fabricante no lo sabe, puede cometer un error. Puede que lo utilicen cuando la temperatura es demasiado alta (por encima de 700 grados Celsius). Esto provocará un fallo catastrófico, o la pieza se fundirá por completo.
Imagine que esa pieza se utiliza en el motor de un avión. Eso provocaría un accidente espantoso. Además, conocer el punto de fusión ayuda a identificar impurezas. Cada aleación de aluminio tiene su punto de fusión específico. En caso de impurezas, aumentará o disminuirá. Así es como los metalúrgicos estiman la pureza.
Factores que afectan al punto de fusión del metal de aluminio
Es posible que se observen algunas fluctuaciones en el punto de fusión de las aleaciones de aluminio. Por ejemplo, una aleación puede fundirse a temperaturas ligeramente superiores o inferiores a su punto de fusión estándar. Tenga en cuenta que esta diferencia es mínima (despreciable). Veamos algunos factores que afectan a estos puntos de fusión.
- Si la aleación de aluminio tiene alguna impunidad, su punto de fusión puede desviarse. Esas impurezas pueden ser cualquier cosa. Tenga en cuenta que las impurezas no cambian significativamente el punto de fusión. Sin embargo, esos pequeños cambios pueden tener un gran impacto en diferentes industrias, como la aeroespacial.
- El contenido químico del aluminio también afecta a su punto de fusión. Por ejemplo, si la aleación de aluminio y cobre tiene un contenido máximo de cobre, su temperatura puede ser alta y viceversa. Esto es cierto para todas las aleaciones de aluminio.
- La presión también afecta al punto de fusión. Según la ley de Gay-Lussac, la presión y la temperatura son directamente proporcionales. Una presión de hasta 3500 gigapascales puede aumentar el punto de fusión. Si se supera este intervalo de presión, el punto de fusión desciende, lo que lleva a puntos de fusión más bajos.
Conclusión
No cabe duda de que el aluminio metálico tiene excelentes propiedades. Sin embargo, la aleación de aluminio es aún mejor. Puede conseguir las propiedades deseadas añadiendo elementos de aleación específicos con aluminio. Trabajar con principales proveedores de material de aluminio y girar cabezas a los descuentos.
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