Aleaciones de aluminio para forja – soldadura

By | 29 mayo, 2014

Aleaciones de aluminio para forja

Las aleaciones de aluminio para uso comercial se especifican como productos forjados y materiales fundidos. Los productos forjados incluyen estampaciones, extrusiones, placa, chapa, banda, barra, alambre, tubo y lámina o papel, mientras que las aleaciones para colada pueden conseguirse en formas fundidas en arena, por gravedad y a presión. Las aleaciones pueden clasificarse en las que se pueden tratar térmicamente ocasionando un endurecimiento por precipitación y las que no. Las aleaciones de aluminio pueden ser forjadas en una gran variedad de formas y tipos de forjado .

Se utilizan equipos y procesos más precisos que los utilizados para la forja en caliente de los aceros. Esto refleja las diferencias en el comportamiento de oxidación a altas temperaturas de las aleaciones de aluminio durante la forja, los avances en la ingeniería de la forja de aluminio y el mayor coste de las aleaciones de aluminio forjadas frente a los aceros al carbono .

Influencia de la conformación en el endurecimientoaluminio forja soldadura metal industria 2

Para las aleaciones de aluminio para forja y laminación endurecibles es de gran importancia práctica la combinación de tratamientos térmicos con procesos de conformación en frío y en caliente. El proceso de endurecimiento es el mismo que el realizado en las aleaciones de aluminio fundidas. La combinación de conformación con tratamientos térmicos se conoce con el nombre de tratamientos termomecánicos. Los procesos de conformación en frío que suelen ir acoplados a un tratamiento de endurecimiento, después del enfriamiento y antes del almacenaje térmico o también después de tratamientos cíclicos de endurecimiento, se presentan frecuentemente en la fabricación y trabajo posterior de productos semielaborados. Estos tratamientos mecánicos realizados en la fabricación de semielaborados consisten en laminación en frío, estirado en frío, forja en frío en matriz abierta o estirado y enderezado. Los procesos anteriores se realizan con objeto de lo siguiente.

–    Para dar al semielaborado la forma deseada para su aplicación en servicio mediante procesos de doblado.

–    Del grado de trabajo en frío, el material es endurecido por acritud provocando un aumento de la resistencia mecánica, dureza y límite elástico y a su vez una reducción en la plasticidad del material y un decremento de su ductilidad. Mediante tratamientos térmicos de endurecimiento por precipitación, las propiedades anteriores se ven afectadas en el mismo sentido.

–    Para eliminar parcialmente las tensiones propias que pueden influir en la estabilidad de la forma.

Mediante la combinación del tratamiento de endurecimiento en frío se consigue mejorar las características mecánicas y de la estructura de grano de las obtenidas por endurecimiento únicamente. La conformación en caliente acompañada de tratamientos térmicos posteriores sirve como tratamiento termomecánico para mejorar determinadas características como la dureza, la resistencia a rotura, la resistencia a fluencia y la resistencia a la fatiga.

Como ejemplo explicativo de lo expuesto se puede observar, a continuación, la variación de la dureza para una aleación AlCuMg1. Los tratamientos termomecánicos soaluminio forja soldadura metaln especialmente aplicados a las aleaciones de alta resistencia mecánica AlZnMgCu. Con ello se pretende conseguir un tamaño de grano recristalizado apropiado así como una distribución conveniente de defectos reticulares y precipitaciones.

Evolución de la dureza Brinell HB según el grado de conformado:

Grado de conformación    Dureza Brinell HB
No conformado    72
Estirado 2%    80
Estirado 5%    85
Laminado 20%    97
Laminado 50%    132

De las consideraciones anteriores se obtiene para la práctica las siguientes conclusiones:

–    Los procesos de enderezado después del enfriamiento deben realizarse de tal modo que el endurecimiento en frío sea influenciado lo menos posible.

–    El estirado y el recalcado en frío, para eliminación de tensiones internas originadas por el enfriamiento después del recocido de disolución deben mantenerse en grados de conformación en frío relativamente pequeños. También, en este caso, deben ser elegidos los grados de conformación de manera que se puedan conseguir valores de resistencia mecánica deseados mediante almacenamiento en frío.

–    Mediante una conformación en frío después de finalizado el endurecimiento en frío puro se consiguen valores más altos de resistencia mecánica que con un simple endurecimiento en frío; en este caso es inevitable un retroceso considerable de los valores del alargamiento a rotura.

aluminio forja soldadura metal 2Cuando se realiza una conformación en frío después del enfriamiento, se consiguen los valores máximos de la resistencia a la tracción y el límite elástico mediante un almacenamiento en frío durante menos tiempo que cuando se realiza éste sin una conformación en frío previa. A causa de la compactación aumenta el número de defectos reticulares facilitándose la formación de núcleos de fases de precipitación. Como en el endurecimiento en frío, puede también impedir una conformación en frío para que no se alcancen los máximos valores de resistencia del material no conformado y endurecido térmicamente.

Los valores máximos alcanzables de resistencia a la tracción y límite elástico dependen de la variabilidad de la temperatura durante el almacenamiento, del grado de conformación en frío anterior al almacenamiento y de la posible permanencia del material a temperatura ambiente antes de la conformación en frío. De esta manera puede ser conveniente eliminar la influencia desfavorable que produce el almacenaje a temperatura ambiente sobre el almacenamiento térmico en chapas y bandas de AlMgSil, que se empiece lo antes posible con el almacenamiento térmico después del enfriado, el cual debe interrumpirse para enderezar las chapas a temperatura ambiente y a continuación acabar con el almacenamiento térmico.

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *