Las aleaciones de aluminio han desempeñado un papel fundamental en la ingeniería moderna, ofreciendo una combinación de ligereza y alta resistencia. Entre estas aleaciones, el aluminio 7075 destaca como un material excepcional debido a su impresionante composición y características. En este artículo, profundizaremos en los componentes y propiedades de la aleación de aluminio 7075, así como en sus diversas aplicaciones.
Cómo entender la ¿Qué es Aleación de aluminio 7075
La aleación 7075 es una aleación de aluminio tratada en frío y forjada, lo que le confiere una resistencia superior a la del acero convencional. Se considera una de las aleaciones de aluminio más robustas utilizadas en aplicaciones comerciales. La aleación 7075 posee una estructura densa y una gran resistencia a la corrosión, lo que la hace especialmente adecuada para aplicaciones aeroespaciales y marinas. Su resistencia general a la corrosión, sus excelentes propiedades mecánicas y su reacción anódica la convierten en una aleación muy demandada. Además, su estructura de grano fino mejora el rendimiento en perforaciones profundas y la resistencia al desgaste de las herramientas.
Main Aaleación Elementos
El elemento de aleación principal en el aluminio 7075 es el zinc. La adición de magnesio en aleaciones que contienen entre un 3 % y un 7.5 % de zinc forma MgZn₂, lo que mejora significativamente la eficacia del tratamiento térmico de la aleación en comparación con las aleaciones binarias de aluminio-zinc. El aumento del contenido de zinc y magnesio en la aleación mejora aún más su resistencia a la tracción, pero puede reducir su resistencia a la corrosión bajo tensión y a la corrosión por exfoliación. Tras el tratamiento térmico, se pueden lograr propiedades de resistencia extremadamente altas. Normalmente, también se añaden pequeñas cantidades de cobre, cromo y otras aleaciones al aluminio 7075. Entre estas variantes, la aleación de aluminio 7075-T651 destaca por su excepcionalidad y suele considerarse la mejor aleación de aluminio. Ofrece una alta resistencia, superando al acero convencional por un margen considerable. Esta aleación también presenta excelentes propiedades mecánicas y una reacción anódica óptima. Sus aplicaciones típicas incluyen la industria aeroespacial, el procesamiento de moldes, la maquinaria y las herramientas de fijación, especialmente en la producción de estructuras de aeronaves de alta resistencia y resistentes a la corrosión, así como otros componentes sometidos a altas tensiones.
Características de la aleación de aluminio 7075
La aleación de aluminio 7075 es una aleación tratada en frío conocida por su alta resistencia y dureza, superiores a las del acero común. Presenta resistencia general a la corrosión, excelentes propiedades mecánicas y reacción anódica. Su estructura de grano fino mejora el rendimiento de perforación profunda, mejora la resistencia al desgaste de la herramienta y facilita el laminado de roscas. Esto la convierte en la opción preferida para aplicaciones que requieren baja densidad y alta dureza en un material metálico.
Las aleaciones de aluminio de la Serie 7
Las aleaciones de aluminio de la serie 7 pertenecen a la serie de aluminio superduro Al-Zn-Mg-Cu. Estas aleaciones se incorporaron a la industria aeroespacial a finales de la década de 1940 y se han seguido utilizando ampliamente en la aviación. Son conocidas por su buena plasticidad tras el tratamiento en solución, especialmente por su excelente reforzamiento por tratamiento térmico, su alta resistencia a temperaturas inferiores a 150 °C y su excelente resistencia a bajas temperaturas. Sin embargo, su rendimiento de soldadura es deficiente y son propensas a la corrosión bajo tensión. A menudo se requieren tratamientos de protección, como el recubrimiento de aluminio. El envejecimiento secundario puede mejorar la resistencia de la aleación a la corrosión bajo tensión. Su plasticidad en estado recocido y templado es ligeramente inferior a la del 2A12, pero superior a la del 7A04 en el mismo estado. La fatiga estática y la sensibilidad a la entalla de las placas son superiores a las del 7A04, con una densidad de 2.85 g/cm³.
Propiedades físicas y mecánicas
- Resistencia a la tracción: 524 MPa
- 0.2 % Límite elástico: 455 MPa
- Módulo elástico (E): 71 GPa
- Dureza: 150 HB
- Densidad: 2.81 g / cm³
Composición química
- Silicio (Si): 0.40
- Hierro (Fe): 0.50
- Cobre (Cu): 1.2-2.0
- Manganeso (Mn): 0.30
- Magnesio: 2.1-2.9
- Cromo (Cr): 0.18-0.28
- Zinc (Zn): 5.1-6.1
- Titanio (Ti): 0.20
- Aluminio (Al): Saldo restante
- Otro (Individual): 0.05, Total: 0.15
Características principales de la aleación de aluminio 7075
- Aleación tratable térmicamente de alta resistencia
- Excelente desempeño mecánico
- Buena maquinabilidad
- Fácil de trabajar y alta resistencia al desgaste.
- El estado T7351 mejora la resistencia a la corrosión y a las fracturas
- Ideal para componentes estructurales sometidos a altas tensiones.
Aplicaciones de aleación de aluminio 7075
La aleación de aluminio 7075 se emplea ampliamente en la industria aeroespacial, el procesamiento de moldes, la maquinaria y otros sectores donde se requieren estructuras de alta resistencia y resistencia a la corrosión. Su versatilidad, alta resistencia, excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión la convierten en la opción ideal para numerosas aplicaciones industriales.
Rendimiento mecánico
Salvo que se especifique lo contrario, las propiedades de los elementos de aleación en la combinación se expresan como el porcentaje más alto. Para determinar los rangos de valores adecuados, las observaciones o los valores calculados obtenidos del análisis se representan dentro de un rango definido según las normas estándar (ANSI Z25.1). A menos que la aleación no esté aleado, la cantidad especificada de elementos en la aleación suele indicarse en el informe del análisis. Sin embargo, si se sospecha la presencia de elementos adicionales o excesivos durante el análisis, se requiere un análisis adicional hasta obtener una confirmación.
El aluminio sin refinar ni alear contiene la diferencia entre la cantidad total de otros metales y el aluminio 100 % puro, que suele diferir en un 0.01 % o ligeramente más (el segundo decimal después del punto porcentual). Puede contener hasta un 0.25 % de circonio y titanio.
Conclusión
La aleación de aluminio 7075 es una aleación de forja tratada en frío de alta resistencia y resistencia a la corrosión, con amplias aplicaciones en la industria aeroespacial, el procesamiento de moldes, equipos de maquinaria y más. Su alta resistencia, excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión se pueden mejorar mediante tratamiento térmico, lo que la hace ideal para la fabricación de estructuras sometidas a altas tensiones que requieren robustez y resistencia a la corrosión. Esta aleación también presenta una excelente maquinabilidad, resistencia al desgaste y resistencia al calor, lo que la convierte en una opción ideal para diversas aplicaciones industriales. Un control minucioso de los elementos de la aleación y de los procesos de tratamiento térmico es esencial para garantizar que la aleación ofrezca un rendimiento excelente y fiable, de acuerdo con los requisitos de la aplicación.
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