El aluminio y el acero se encuentran sin duda entre los tipos de metales esenciales para muchas industrias hoy en día: agricultura, transporte, construcción, energía, construcción naval, automotriz, etc.
En su próximo proyecto, probablemente tendrá que elegir entre ambos metales debido a la relevancia de sus propiedades. Si se pregunta cuál es mejor para sus piezas y proyecto, la siguiente comparación le facilitará la elección.
La diferencia entre el acero y el aluminio en factores
Las propiedades de ambos aluminio y acero Provienen del proceso de fabricación y la composición química. Aquí hay algunas propiedades de los dos metales que debes considerar:
| Propiedad | Aluminio | Acero |
|---|---|---|
Fabricación |
El procesamiento del aluminio es un proceso de tres pasos: extracción de bauxita, extracción de alúmina y transformación de la alúmina en aluminio. | Popularmente llamado metal “artificial” porque la eliminación de impurezas del hierro define el proceso. |
Apariencia |
El aluminio tiene un acabado mate relativamente suave y una ligera apariencia plateada. | Un metal brillante más reflectante que el aluminio. Su aspecto exacto depende del tipo. Por ejemplo, el aspecto plateado brillante es característico del acero para cubiertos, mientras que el acero al carbono utilizado en arquitectura suele ser de color marrón. |
Densidad |
La densidad media del aluminio es de 2,7 g/cm³. | Con una densidad de 7,9 g/cm³, el acero es aproximadamente tres veces más denso que el aluminio. |
Peso |
El aluminio es más ligero que el acero. | El acero es más pesado, principalmente porque tiene una alta proporción de carbono. |
Costo |
Los costos de ambos metales tienden a fluctuar según la demanda del mercado. Sin embargo, el costo del aluminio suele ser mayor que el del acero. | El acero tiende a ser más barato que el aluminio, pero el acero inoxidable es más caro que el aluminio. |
Resistencia a la tracción |
Para el aluminio, la resistencia a la tracción generalmente está en el rango de 60 a 610 MPa. Este valor se ve afectado por la aleación de aluminio y el tratamiento térmico. | El rango de resistencia a la tracción del acero varía según el tipo. La resistencia a la tracción del acero estructural al carbono es de 400 a 840 MPa, la del acero estructural de aleación es de 500 a 1100 MPa, la del acero de aleación es de 800 a 2000 MPa y la del acero inoxidable es de 530 a 1310 MPa. |
Fuerza de fluencia |
La resistencia a la tracción generalmente está en el rango de 15 a 540 MPa. Este valor se ve afectado por la aleación de aluminio y el tratamiento térmico. | El límite elástico del acero está entre 200 y 400 MPa, mientras que el límite elástico del acero de alta resistencia puede alcanzar los 800-1500 MPa. |
Resistencia a la fatiga |
La resistencia a la fatiga del aluminio varía considerablemente según los factores de procesamiento, el tipo de aleación y el tratamiento térmico. Se encuentra entre 85 y 135 MPa para 10^7 ciclos. | El acero presenta una resistencia a la fatiga mucho mayor. Algunos aceros utilizados en las industrias aeroespacial y automotriz pueden alcanzar una resistencia de hasta 700 MPa por 10^7 ciclos. El acero al carbono simple tiene una resistencia de aproximadamente 340 MPa por 10^7 ciclos. |
Resistencia a la corrosión |
Naturalmente resistente a la corrosión con formación de óxido de aluminio. | No es naturalmente resistente a la corrosión. A menudo, se recomienda a los usuarios someter el material a un procesamiento adicional debido a su propensión a la corrosión. La adición de cromo puede hacer que el acero sea resistente a la corrosión, por ejemplo, en el caso del acero inoxidable. |
Resistencia a la temperatura |
El aluminio tiene menor resistencia térmica que el acero. Su punto de fusión es de aproximadamente 660 °C. | La resistencia a la temperatura del acero es mayor, presentando el metal un punto de fusión de 1.400°C. |
Maquinabilidad |
Presenta mayor maquinabilidad que el acero. | Generalmente, su maquinabilidad es menor que la del aluminio. El acero inoxidable, con una clasificación inferior a 50%, es uno de los que presenta peores resultados en este aspecto. Sin embargo, algunos grados de acero presentan buena maquinabilidad. |
Soldabilidad |
Columna 2 Valor 6 | Columna 3 Valor 6 |
Trabajabilidad (Conformado y Extrusión) |
Debido a su menor resistencia a la tracción, el aluminio ofrece mayor trabajabilidad. Es fácil extruirlo, doblarlo, cortarlo o moldearlo. | Debido a que tiene una mayor resistencia a la tracción, el acero es menos trabajable que el aluminio. |
Conductividad térmica |
El aluminio conduce el calor mejor que el acero. | El acero no es tan bueno en conducción térmica. |
Expansión térmica |
El aluminio presenta una expansión térmica significativamente mayor que el acero. Su coeficiente de expansión lineal es de 21-24 × 10−6 m/m°C. | El acero presenta una menor expansión térmica que el aluminio. Su coeficiente de expansión lineal es de 10,8 a 12,5 × 10.−6 m/m°C. |
Conductividad eléctrica |
El aluminio posee una alta conductividad eléctrica. Esta propiedad lo hace especialmente útil en líneas eléctricas de alta tensión. | El acero es peor en conducción eléctrica. |
Propiedades magnéticas |
El aluminio no tiene propiedades magnéticas porque no contiene cobalto, hierro ni níquel. Comparte la propiedad paramagnética con materiales como el litio y el magnesio. | El acero, una aleación de carbono y hierro, es magnético. |
Durabilidad del ciclo de vida |
Funciona mejor que el acero en condiciones de bajo impacto ambiental y carga ligera. | Mejor para condiciones de alta temperatura y carga. Requiere contramedidas para problemas de corrosión. |
Reciclabilidad |
Altamente reciclable. Puede reciclarse innumerables veces sin perder sus propiedades. Más de tres cuartas partes del aluminio producido a lo largo de la historia aún se utiliza. | Un número limitado de veces de reciclaje. |
Impacto ambiental |
La extracción de bauxita contribuye al impacto ambiental a través de la destrucción del hábitat, la contaminación de los recursos y el empeoramiento del problema de la escasez de agua en zonas remotas. | El impacto ambiental del acero suele ser mayor que el del aluminio. Gran parte de la contaminación ambiental proviene del coque, altamente dañino, que se utiliza en el proceso. El naftaleno y otros contaminantes atmosféricos relacionados con la producción de acero son extremadamente perjudiciales para la salud humana. |
Aplicaciones |
Al ser ligero y resistente a la corrosión, el aluminio se adapta a una amplia gama de industrias. Se utiliza en diversos sistemas para la industria automotriz, aeroespacial, arquitectónica y muchas otras. Sus aplicaciones incluyen bloques de motor, latas de cerveza, barras colectoras, muebles, etc. | Común en las industrias manufacturera, de construcción, automotriz e infraestructura, entre otras. Su resistencia y durabilidad garantizan un rendimiento y estabilidad duraderos. Sus aplicaciones incluyen la fabricación de procesadores térmicos, utensilios de cocina y... mamparas de ducha de vidrio enmarcadas, etc. |
Resumen de propiedades físicas |
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¿Cuál es mejor para sus piezas, acero o aluminio?
Si no está seguro de cuál es la mejor opción para su proyecto entre el aluminio y el acero, detallar las propiedades específicas, como se muestra arriba, puede ser útil. Hemos identificado las principales diferencias y similitudes entre estos dos metales populares, lo que proporciona un sólido punto de partida para la toma de decisiones.
Cada uno de estos metales tiene ventajas y desventajas. El aluminio es ligero, resistente a la corrosión e ideal para formas complejas. Sin embargo, esto implica una menor resistencia y tolerancia al calor, áreas en las que el acero destaca. Estas son algunas de las razones por las que normalmente no es fácil usar los metales indistintamente.
En última instancia, la elección entre aluminio o acero dependerá de las características específicas de su proyecto. Si es posible, considere la mayor cantidad posible de los factores mencionados. Tenga en cuenta que los costos de instalación, mantenimiento y cualquier tiempo de inactividad derivado de fallas del material pueden afectar el costo total del proyecto.
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