Las series de aluminio 7075 y 2024 presentan una interesante comparación. Mientras que el aluminio 7075 se compone principalmente de zinc, el aluminio 2024 está compuesto por 90-95%. Ambos presentan buena resistencia a la fatiga y difieren en cuanto al tratamiento térmico. A continuación, se presentan más detalles sobre el aluminio 7075 y el 2024.
Propiedades del aluminio 7075
El aluminio 7075 tiene una densidad de 2,810 g/cm3Las propiedades mecánicas dependen en gran medida del temple del aluminio 7075. Esto significa que las distintas aleaciones poseen propiedades mecánicas diferentes. A continuación, se presentan algunas series y sus propiedades mecánicas.
7075-0 Aluminio
Esta categoría de aluminio 7075-O tiene una resistencia a la tracción de 280 MPa. Además, su límite elástico es de 140 MPa. Su alargamiento es de 9-10%. Esta es la capacidad de la aleación para estirarse antes de fallar. Además, el aluminio 7075-O posee una alta resistencia a la corrosión y su perfil de resistencia es considerado bueno y aceptable por la mayoría de los fabricantes.
En cuanto a la elongación, existen excepciones. El aluminio 7075-0 con un espesor de 1,59 mm presenta una elongación de 171 TP3T, mientras que el de 12,7 mm de diámetro presenta una elongación máxima de 161 TP3T. Además, el módulo de corte y la resistencia son de 26,9 GPA y 152 MPa, respectivamente.
Con una resistencia eléctrica de 0,00000380 ohm-cm, la aleación tiene una capacidad calorífica específica de 0,96 J/g-grados Celsius. Además, el aluminio 7075-0 tiene una temperatura de recocido de 413 grados Celsius, mientras que la temperatura de disolución oscila entre 466 y 482 grados Celsius.
Con una conductividad térmica de 173 W/MK, la aleación 7075 tiene aluminio como componente principal. En su composición también se encuentran los siguientes metales en pequeñas cantidades:
- Zinc
- Cromo
- Cobre
- Magnesio
- Hierro, y
- Manganeso, entre otros metales
Aluminio 7075-T6
El Aluminio 7075T6 Tiene una dureza Brinell de 150 y un módulo elástico de 70 GPa. Además, sus resistencias a la tracción última y a la fluencia son de 560 MPa y 480 MPa, respectivamente. Además, el aluminio 7075 con temple T6 presenta un alargamiento de rotura de 7,91 TP3T. Para complementar esta propiedad, su resistencia a la fatiga es de 160 MPa.
El aluminio 7075T6 también presenta propiedades térmicas generalmente aceptadas. Para empezar, el aluminio 7075-T6 tiene un punto de fusión sólido de 480 grados Celsius, complementado con una conductividad térmica de 130 W/MK. Su capacidad calorífica específica es de 870 J/Kg-K. Estas características hacen de este aluminio 7075 un material muy atractivo.
Finalmente, las propiedades de conductividad eléctrica son las siguientes:
- Peso igual – 98% IACS
- Volumen igual – 33% IACS
Aluminio 7075-T651
El aluminio 7075T651 presenta una resistencia a la fluencia y una resistencia máxima a la tracción de 500 y 570 MPa. Su alargamiento de rotura es de 3-9% y estas propiedades varían con el tiempo. El material utilizado determina las propiedades resultantes. Esto significa que el material es un factor fundamental que influye en las propiedades de este aluminio 7075. Además, el espesor de la placa también altera las propiedades de resistencia y alargamiento del aluminio 7075-T651.
Aluminio 7075-T7
El aluminio 7075T7 es producto de un tratamiento térmico. Posteriormente, se aplica un sobreenvejecimiento artificial para estabilizar la aleación. Cabe destacar que este metal ocupa el segundo puesto en la lista de aluminios 7075 en cuanto a ductilidad. Además, posee un módulo elástico de 70 GPa.
A continuación, se presentan otras propiedades del aluminio 7075T7 que debe conocer. Estas incluyen:
- Resistencia al corte – 320 MPa
- Módulo de corte – 26 GPa
- Coeficiente de Poisson – 0,32
- Alargamiento de rotura – 9.3%: Resistencia a la fatiga – 160 MPa
Además, la aleación posee sorprendentes propiedades térmicas. Entre sus propiedades más destacadas se incluyen su calor latente de fusión de 380 J/g y su temperatura mecánica máxima de 200 grados Celsius. Su capacidad calorífica específica es de 870 J/Kg-K y su punto de fusión es de 640 grados Celsius.
Aplicaciones del aluminio 7075
- Aplicaciones aeroespaciales y de defensa
- Componentes de bicicleta de primera línea
- planeadores
- Engranajes del medidor
- Partes del fusible
- Piezas de misiles
- Engranajes helicoidales
- Accesorios para aeronaves
- Piezas de la válvula reguladora
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Propiedades del aluminio 2024
El aluminio 2024 Tiene alrededor de cinco series que consideraremos. A pesar de las variaciones en algunas propiedades, la mayoría de las características son similares. Analicemos las propiedades en profundidad.
2024-0 Aluminio
Esta serie tiene aluminio como componente principal. Además, el aluminio 2024 contiene otros componentes como cromo, cobre, hierro, magnesio y manganeso. Existen otros metales diminutos que podrían considerarse insignificantes debido a su bajo porcentaje de composición.
El límite elástico y la resistencia máxima a la tracción son de 75,8 y 186 MPa, respectivamente. Además, el aluminio 2024-O presenta un alargamiento de rotura de 20% para un espesor de 1,6 mm. Para aleaciones de 12,7 mm de espesor, el alargamiento de rotura alcanza el 22%. Además, este tipo de aluminio 2024 presenta una maquinabilidad de 30% y una resistencia a la fatiga de 89,6.
El módulo de corte y la resistencia son de 28 GPa y 124 MPa, respectivamente. Además, esta serie funde a una temperatura de entre 502 y 638 grados Celsius. Aun así, su conductividad térmica es de 193 W/MK. Asimismo, el aluminio 2024 con temple O tiene una temperatura de recocido de 413 grados Celsius y una temperatura de disolución de 256 grados Celsius.
Aluminio 2024-T3
El 2024-T3 aluminio Tiene temperaturas de recocido y disolución de 413 y 256 grados Celsius. Además, el aluminio 2024 tiene una composición mayoritaria de aluminio, que puede representar hasta un 94,71 TP₃T de la aleación. Otros componentes que conforman una pequeña proporción de la aleación incluyen cromo, cobre, hierro y magnesio. Estos, en conjunto, le confieren al aluminio 2024 una densidad de aproximadamente 2,78 g/cc.
Con una resistencia a la tracción con entalla de 379 MPa y una resistencia máxima de 483 MPa, el límite elástico del aluminio 2024T3 es de 345 MPa. Por lo tanto, se rompe con una elongación de 18%+. Esto puede deberse a su módulo de elasticidad, que se sitúa en 73,1 GPa, y a una resistencia máxima de 855 MPa. Además, el aluminio 2024-t3 tiene un límite elástico de 524 MPa.
Las características mencionadas facilitan que los fabricantes de dispositivos de fijación, componentes para misiles y componentes informáticos, entre otros, apliquen este aluminio 2024 en sus desarrollos. Esta aleación también se ha utilizado para fabricar acoplamientos y fusibles.
Otras características de este aluminio 2024 incluyen la maquinabilidad de 70%, una conductividad térmica de 121 W/mK y una resistencia a la fatiga de 138 MPa. Además, el aluminio 2024-T3 presenta un módulo de corte y una resistencia de 28 y 283 MPa, respectivamente. Finalmente, la aleación tiene una capacidad calorífica específica de 0,875 J/g-grados Celsius.
2024- Aluminio T4
Se trata de una aleación interesante con una resistencia máxima a la tracción variable, que oscila entre 395 y 579 MPa. Esto depende de diversos factores. Por otro lado, el aluminio 2024-T4 tiene una resistencia máxima a la tracción de 260-421 MPa, también en función de diversos factores.
Otras propiedades incluyen temperaturas de recocido y disolución de 413 y 493 grados Celsius. Además, el aluminio 2024-T3 tiene una capacidad calorífica específica de 0,875 J/g. Con una conductividad térmica de 121 W/mK, el punto de fusión de la aleación se sitúa entre 502 y 638 grados Celsius.
El aluminio 2024-T4 tiene la mayoría de sus propiedades idénticas a las del 2024-T351. Por ello, se utilizan indistintamente. Además, la aleación tiene una resistividad eléctrica de 0,00000582 ohmios-cm y una maquinabilidad de 70%. En resumen, este aluminio 2024 tiene un módulo de corte y una resistencia de 28 GPa y 283 MPa.
Con todas las características mencionadas anteriormente, el aluminio 2024T4 se utiliza comúnmente para fabricar accesorios de aeronaves, acoplamientos, piezas de misiles, pistones y piezas de rectificadores, entre otros.
Aplicaciones del aluminio 2024
- Industria aeroespacial, por ejemplo, estructuras de fuselaje y alas.
- Accesorios para aeronaves
- ruedas de camión
- Hardware de varios tipos
- Colectores hidráulicos
- Otros componentes de vehículos de transporte
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Diferencias en las composiciones de las aleaciones de aluminio
El aluminio 2024 y el 7075 tienen composiciones prácticamente idénticas. A continuación se muestra la composición de las aleaciones.
La composición del aluminio 7075
- Aluminio > 90%
- Zinc – 5.1 – 6.1%
- Cobre – 1.2 – 2%
- Hierro – 0,5%
- Silicio – 0,4%
- Manganeso – 0,3%
- Titanio – 0,2%
- Otros – 0.15%
La composición del aluminio de 2024
- Aluminio – 90,7-94,7%
- Cobre – 3,8-4,9%
- Magnesio – 1,2-1,8%
- Manganeso – 0,3-0,9%
- Hierro – 0,5%
- Silicio – 0,5%
- Zinc – 0,25%
- Titanio – 0,15%
- Cromo – 0,1%
Aluminio 2024 y aluminio 7075 en la industria aeronáutica
El aluminio 7075 y el aluminio 2024 siempre han tenido prioridad en la industria aeroespacial. Esto se debe a su admirable relación resistencia-peso. En la mayoría de los casos, se utiliza el endurecimiento por precipitación para aumentar aún más la resistencia de las aleaciones. Una vez finalizado, las resistencias a la tracción y al límite elástico aumentan considerablemente. Estas resistencias pueden alcanzar valores de 83000 y 73000, respectivamente.
También es importante recordar que estas dos aleaciones tienen posiblemente la mejor resistencia a la tensión/deformación. Su índice de resistencia a la fatiga también es deseable. Estas son algunas de las principales razones por las que son preferidas en la industria aeroespacial.
Las dos aleaciones también presentan ligeras diferencias. Dependiendo de las intenciones de los fabricantes, se preferirá una aleación sobre la otra.
La composición de la aleación es un factor importante para determinar sus propiedades. Las cualidades determinan su aplicación. El aluminio 2024 y el aluminio 7075 tienen una composición mayoritaria de aluminio, pero contienen otros metales que mejoran sus propiedades. Las industrias aeroespacial y naval se han beneficiado enormemente de estas dos aleaciones. En caso de deficiencias, se han implementado otros procesos para mejorar sus propiedades.
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