Aluminio de las series 1xxx, 3xxx y 5xxx: qué significan los números para los compradores de bobina.
Un número de aleación de cuatro cifras parece arbitrario hasta que se sabe qué indica la primera cifra. Una vez que se entiende, la mayoría de las especificaciones de bobina resultan más fáciles de leer de un vistazo.
Puntos clave
- La primera cifra del número de una aleación de aluminio forjado identifica el elemento de aleación principal: 1 para aluminio comercialmente puro, 3 para manganeso, 5 para magnesio.
- Las series 1xxx, 3xxx y 5xxx no son tratables térmicamente, por lo que su temple es, por lo general, menos sensible al ciclo de cocción de un revestimiento en bobina que el de una aleación tratable térmicamente; el efecto real depende de la aleación, el temple, la temperatura máxima del metal y el tiempo de permanencia.
- Las series 2xxx, 6xxx y 7xxx son tratables térmicamente y aparecen sobre todo en aeronáutica, perfiles extruidos y estructuras, no en bobina lacada.
- El número de aleación fija el rango de resistencia y conformabilidad disponible; el temple, indicado por separado, determina en qué punto de ese rango se sitúa realmente la bobina que usted recibe.
- El programa de laminación de Orbit abarca 1xxx, 3xxx y 5xxx, en bobina de 0.20 a 2.00 mm de espesor y hasta 1650 mm de ancho.
¿Qué significa realmente la primera cifra del número de una aleación?
Identifica el elemento de aleación principal, salvo en la serie 1xxx, donde indica en su lugar la pureza mínima del aluminio. Las aleaciones de aluminio forjado utilizan un número de cuatro cifras mantenido por la Aluminum Association y publicado íntegramente en sus Teal Sheets. Una 3003 o una 5052 se ajusta a los mismos límites de composición registrados con independencia de la laminadora que la haya laminado, aunque el temple, el espesor y el acabado sigan variando según el proveedor y el pedido.
Las series que importan para el revestimiento en bobina, 1xxx, 3xxx y 5xxx, no son tratables térmicamente: su resistencia procede de la laminación y del temple, no de un ciclo de tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación. Como ese temple nunca se fija mediante una reacción de tratamiento térmico, es por lo general menos sensible al breve ciclo de cocción de una línea de revestimiento en bobina que el temple de una aleación tratable térmicamente, aunque el efecto real sigue dependiendo de la aleación, el temple, la temperatura máxima del metal y el tiempo de permanencia.
¿Qué es el aluminio 1xxx y cuándo es la opción adecuada?
Las aleaciones 1xxx contienen al menos un 99 % de aluminio, con solo adiciones en trazas. Esa pureza aporta una excelente resistencia a la corrosión, una alta conformabilidad y una buena conductividad eléctrica y térmica, a costa de ser la serie de menor resistencia de uso general.
La bobina 1xxx se especifica para aplicaciones que valoran el acabado y el comportamiento frente a la corrosión del aluminio casi puro por encima del rendimiento mecánico, y no por su resistencia.
¿Qué es el aluminio 3xxx y por qué es la opción por defecto para bobina?
Añadir manganeso como elemento de aleación principal produce la serie 3xxx: una resistencia claramente mejor que la de la 1xxx, conservando una buena conformabilidad y la resistencia a la corrosión por la que se conoce a la familia no tratable térmicamente.
La 3003 y la 3105 son los ejemplos habituales, utilizados en fachadas, fabricación general y trabajos de revestimiento en bobina. Si alguien dice «aluminio de la serie 3000» sin nombrar una aleación concreta, casi siempre está describiendo ese término medio de uso general entre la pureza de la 1xxx y la mayor resistencia de la 5xxx.
¿Qué es el aluminio 5xxx y cuándo se necesita en lugar del 3xxx?
El magnesio como adición principal produce la serie 5xxx, por lo general el rango de mayor resistencia entre las aleaciones de bobina no tratables térmicamente, con una resistencia a la corrosión muy valorada en ambientes marinos y húmedos. Recurra a ella cuando un proyecto necesite más resistencia mecánica o más resistencia a entornos agresivos de lo que ofrece la 3xxx.
La 5052 es una aleación de uso muy habitual en esta serie. Consulte 5052 frente a 6061 para ver cómo se compara la 5xxx con la alternativa tratable térmicamente a la que recurren algunas especificaciones por costumbre.
Una salvedad específica de las calidades 5xxx con mayor contenido de magnesio: aleaciones como la 5083 y la 5456, con aproximadamente un 4 a 5.5 % de magnesio, están documentadas como más susceptibles a la corrosión intergranular y por exfoliación tras una exposición prolongada por encima de aproximadamente 65°C, ya que el magnesio precipita a lo largo de los límites de grano durante ese tipo de exposición prolongada en servicio. Las especificaciones marinas y estructurales de esas aleaciones suelen exigir temples estabilizados como el H116 o el H321. Se trata de un fenómeno distinto del breve ciclo de cocción de una línea de revestimiento en bobina, y no se aplica del mismo modo a las calidades de menor contenido de magnesio más habituales en el revestimiento en bobina. El programa 5xxx propio de Orbit es 5005, 5052 y 5754, todas muy por debajo del rango de magnesio en el que esto es un motivo de preocupación documentado.
¿Qué ocurre con la 2xxx, la 6xxx y la 7xxx? ¿Aparecen alguna vez en el revestimiento en bobina?
Rara vez, y normalmente como señal de que conviene volver a comprobar. Las aleaciones 2xxx usan cobre como adición principal, son tratables térmicamente y se valoran por su relación resistencia-peso en aeronáutica, pero por lo general tienen menor resistencia a la corrosión que muchas otras familias de aluminio sin protección adicional, por lo que son poco habituales en trabajos exteriores con bobina.
Las aleaciones 6xxx, de aluminio-magnesio-silicio, son tratables térmicamente y dominan las extrusiones y la estructura de bastidores, como se explica con más detalle en 5052 vs 6061. Las aleaciones 7xxx utilizan el zinc como adición principal, son tratables térmicamente y figuran entre las series de aluminio de mayor resistencia, de nuevo sobre todo en aplicaciones aeroespaciales y estructurales de alto rendimiento más que en bobina lacada.
¿Qué ocurre con las series 4xxx y 8xxx?
Existen otras dos series fuera del revestimiento en bobina. Las aleaciones 4xxx utilizan el silicio como adición principal y se emplean sobre todo como hilo de aportación para soldadura y soldadura fuerte, como la 4043 y la 4047, más que como chapa o bobina. La serie 8xxx abarca aleaciones basadas en otros elementos, entre ellos hierro, estaño y litio, para usos especializados como la lámina para baterías, el embalaje y las aplicaciones aeroespaciales y electrónicas. Ninguna de las dos aparece en la práctica en las especificaciones de revestimiento en bobina.
¿Basta el número de aleación para tener una especificación completa?
No. La serie establece el rango general de resistencia y conformabilidad disponible; el temple determina en qué punto de ese rango se sitúa la bobina concreta que usted recibe. Las aleaciones no tratables térmicamente se suministran en temples de la serie H: la primera cifra después de la H indica el tratamiento (H1 solo endurecido por deformación, H2 endurecido por deformación y después recocido parcialmente, H3 endurecido por deformación y después estabilizado, propio de las aleaciones con magnesio como la 5xxx), y la segunda cifra, de 1 a 9, indica el grado de endurecimiento por deformación, desde blando y conformable hasta más duro y menos tolerante con los plegados cerrados.
Una especificación que solo menciona la aleación de cuatro cifras y deja el temple sin indicar está incompleta: dos bobinas de la misma aleación en temples distintos pueden comportarse de forma muy diferente en una línea de conformado. Lo tratamos en nuestra guía de aleación y temple para el revestimiento en bobina.
¿Por qué una especificación a veces muestra un guion después del número de aleación?
Porque combina dos datos: la serie de la aleación antes del guion y el temple después. Una especificación que dice «5052-H32» o «3003-O» indica, en una sola cadena, de qué está hecho el metal y en qué condición quedó tras la laminación.
Confundir ambos, o suprimir la mitad del temple al copiar una especificación de un documento a otro, es una forma habitual de que un pedido de bobina no coincida con lo que el proyecto necesitaba.
¿Qué debo hacer con un plano que solo indica «aluminio»?
Trate la serie como un punto de partida. Pregunte qué debe hacer la pieza: mantener una forma bajo carga, conformarse con curvas cerradas sin agrietarse o resistir un entorno concreto, y la serie adecuada suele quedar clara.
El programa de laminación de Orbit abarca las familias 1xxx, 3xxx y 5xxx, en bobina laminada de 0.20 a 2.00 mm de espesor y hasta 1650 mm de ancho, en bobinas de hasta 10 toneladas. La bobina lacada llega hasta 1.60 mm de espesor y hasta 1350 mm de ancho. Confirmamos la serie y el temple frente a su especificación en lugar de aplicar por defecto una sola aleación a todos los trabajos.
¿Cómo se comparan las series de un vistazo?
| Serie | Elemento principal | Tratable térmicamente | Función típica |
|---|---|---|---|
| 1xxx | Aluminio, ≥99 % | No | Pureza, conductividad y resistencia a la corrosión por encima de la resistencia mecánica |
| 2xxx | Cobre | Sí | Relación resistencia-peso aeroespacial; requiere protección adicional contra la corrosión |
| 3xxx | Manganeso | No | Bobina de uso general, revestimiento exterior, fabricación |
| 4xxx | Silicio | Existen ambos tipos | Hilo de aportación para soldadura y soldadura fuerte, no bobina |
| 5xxx | Magnesio | No | Mayor resistencia, bobina para entornos marinos y húmedos |
| 6xxx | Magnesio + silicio | Sí | Extrusiones, estructura de bastidores |
| 7xxx | Zinc | Sí | Entre las de mayor resistencia, aeroespacial y estructural de alto rendimiento |
| 8xxx | Hierro, estaño, litio y otros | Varía | Usos especiales: lámina para baterías, embalaje, aeroespacial y electrónica |
Preguntas frecuentes
¿Qué series de aleaciones lamina Orbit?
1xxx, 3xxx y 5xxx, en bobina de 0.20 a 2.00 mm de espesor y hasta 1650 mm de ancho, en bobinas de hasta 10 toneladas. La bobina lacada llega hasta 1.60 mm de espesor y hasta 1350 mm de ancho.
¿Qué significa «aluminio de la serie 3000»?
Se refiere a la familia 3xxx, de aluminio-manganeso, el término medio de uso general entre la pureza de la 1xxx y la resistencia de la 5xxx. La 3003 y la 3105 son los ejemplos habituales que lamina Orbit.
¿Un número de aleación más alto implica siempre mayor resistencia?
No. La serie indica la familia de aleación, no una clasificación de resistencia; el temple influye en la resistencia tanto como ella. La 5xxx es en general más resistente que la 3xxx entre las aleaciones no tratables térmicamente, aunque las series tratables térmicamente como la 6xxx y la 7xxx siguen otra lógica.
¿Por qué las especificaciones de revestimiento en bobina no utilizan la 6xxx ni la 7xxx?
Esas series son tratables térmicamente, y el ciclo de cocción de una línea de revestimiento en bobina puede interactuar de forma más significativa con el temple de una aleación tratable térmicamente. Las aleaciones 1xxx, 3xxx y 5xxx, no tratables térmicamente, suelen ser menos sensibles a ese ciclo térmico, aunque el efecto real depende de la aleación, el temple y las condiciones del proceso.
¿Puedo especificar la aleación y el temple por separado?
Debe hacerlo. La aleación y el temple son dos datos distintos, y ambos son necesarios para una especificación completa. Consulte nuestra guía de aleación y temple para ver cómo funcionan juntos.
Referencias
- Aluminum Association, Teal Sheets: lista de aleaciones registradas y límites de composición de todas las series de forja.
- 5083 aluminum alloy: composición y nota sobre la temperatura de servicio de 65°C que respalda la salvedad anterior sobre la serie 5xxx.
- 5456 aluminum alloy: composición y susceptibilidad a la corrosión por exfoliación para la misma salvedad.
¿No sabe qué serie necesita su proyecto?
Envíenos su aplicación, el requisito de conformado, el entorno y el revestimiento preferido. Confirmaremos la aleación y el temple adecuados y responderemos en un día hábil.