Debe reconocer la importancia del punto de fusión del aluminio cuando se trata de aplicaciones industriales. Obtener información sobre los puntos de fusión del aluminio es la clave para ingenieros y metalúrgicos.
La información insuficiente o incorrecta sobre los puntos de fusión del metal de aluminio puede provocar debilidades estructurales, errores y un rendimiento deficiente del producto. Indirectamente, esto contribuye a los costos finales más altos.
Es la clave para que el fabricante adquiera un buen conocimiento de los parámetros clave de la transición del metal de sólido a semisólido/líquido. Ya sea para aumentar o disminuir la temperatura de la sustancia, su enfoque es paradigmático.
No necesita preocuparse ya que esta guía detallada resaltará información crucial sobre el punto de fusión de la aleación de aluminio. Familiarícese con los factores que afectan el punto de fusión del aluminio, el punto de fusión de los metales comunes y las aplicaciones prácticas.
Temperatura de fusión de la aleación de aluminio: descripción general
Puede definir aluminio como un metal o aleación que tiene un aspecto blanco plateado. Su posición en la tabla periódica es el número 13 y tiene la forma corta AL.
Después de la silicona y el oxígeno, el aluminio es el tercer elemento más abundante en el planeta Tierra. Propiedades increíbles como maleabilidad, conductividad eléctrica y ductilidad contribuyen a su amplia adaptabilidad.
El punto de fusión de cualquier metal se refiere al punto/temperatura en el que convierte su forma sólida en líquida. La temperatura de fusión (punto de combustión del aluminio) es 660,32 °C o 1220,58 °F, la temperatura del punto de ebullición del aluminio es 2470 °C.
Factores que afectan el punto de fusión del metal o aleación de aluminio
Existe una amplia gama de factores diferentes que influyen en gran medida en el punto de fusión de la alúmina. Algunos de los factores que debes considerar son:
Nivel de pureza del lingote
La pureza del metal del aluminio afecta en gran medida su temperatura para fundir el aluminio. Supongamos que el porcentaje de otros metales es grande dentro del metal aluminio. Entonces, el punto de fusión que experimentará es diferente al que tiene el aluminio puro.
Por lo general, se añaden al aluminio diferentes metales como cobre, hierro o plata para inducir propiedades finales específicas. De esta manera, podrá conseguir productos especiales personalizados y con características únicas. Por ejemplo, la inducción de hierro en el aluminio aumenta la resistencia a la tracción y a la compresión.
Supongamos que hay impurezas dentro del metal de aluminio, incluida la silicona o el hierro, etc. Esto contribuye a reducir el punto de fusión general.
Para mantener la temperatura de fusión del aluminio, primero es necesario eliminar estas impurezas del aluminio.
Elementos Porcentaje
Puedes alterar la composición del metal añadiendo diferentes elementos. Por ejemplo, existe la opción de añadir silicio, magnesio o cobre al aluminio. La introducción de estos elementos en el aluminio puro cambia drásticamente el punto de fusión del aluminio.
Considere esto como un ejemplo. Como el aluminio tiene menor densidad y menor resistencia, para hacer frente a esto, puede agregar cobre o acero inoxidable. Esto ayudará a aumentar la dureza y resistencia del producto final. Tenga en cuenta que un mayor contenido de cobre en el aluminio disminuye el punto de fusión.
Tratamiento Térmico (Diferentes Procesos de Fabricación)
El proceso de tratamiento térmico influye mucho en la microestructura. Por ejemplo, el enfriamiento rápido, el endurecimiento por precipitación y el recocido desempeñan un papel clave a este respecto.
Temple
El enfriamiento implica el proceso de calor y enfriamiento del metal de aluminio. Primero se funde el aluminio ligeramente por encima del punto de recristalización y por debajo del punto de fusión. Es necesario mantener el metal a esta temperatura durante algún tiempo.
Luego, deberá colocarlo en el medio de enfriamiento para alcanzar la temperatura ambiente del metal. Este nivel de conductividad térmica a través del lingote le permite lograr una alta resistencia.
Recocido
El recocido implica calentar el metal por encima del punto de recristalización durante un tiempo específico. Después de eso, es necesario enfriarlo lentamente para reducir el punto de fusión del crisol de alúmina.
Este proceso reduce las tensiones dentro de las aleaciones y garantiza una alta relación resistencia-peso. El punto de fusión del aluminio tiene una gran influencia sobre el recocido.
Esto se debe a que el recocido se produce ligeramente por debajo del punto de fusión para eliminar la suavidad adicional del material. Puede lograr propiedades mecánicas más altas y propiedades de conductividad térmica más altas a través de este proceso.
Endurecimiento por precipitación
Por otro lado, el endurecimiento por precipitación se emplea para aumentar la resistencia final del metal. Implica quemar y enfriar rápidamente para producir precipitado.
La fusión más baja y la fusión exacta son cruciales para el proceso de fusión del aluminio. Los cambios en la temperatura de fusión de la aleación de aluminio juegan un papel importante a este respecto.
En el endurecimiento por precipitación, el punto de fusión de la aleación de aluminio es la clave, ya que en este proceso es necesario calentar el metal por debajo del punto de fusión de 660 grados. La función principal del proceso de tratamiento térmico es mejorar las propiedades mecánicas y físicas para que pueda resistir impactos.
Tamaño del grano
El gran tamaño del metal de aluminio influye en la alteración del punto de fusión.
Por lo general, un grano más pequeño aumenta la superficie total y reduce el punto de fusión. Por otro lado, un tamaño de grano mayor aumenta el punto de fusión.
Estrés y tensión
El papel de la tensión y la tensión desempeñan un papel crucial en la transformación del punto de fusión del aluminio. La tensión puede provocar defectos o dislocaciones dentro de la red cristalina. Esto contribuye a la alteración del punto de fusión.
Tamaño de muestra
Aunque el tamaño de la muestra no tiene ningún efecto sobre el punto de fusión del aluminio. Pero afecta el comportamiento de la fusión del aluminio.
Un tamaño de muestra grande requiere tiempo, mientras que un tamaño de muestra más pequeño necesita más tiempo para fundirse.
Rango de temperatura del punto de fusión de metales comunes del aluminio
En esta sección, obtendrá información sobre los puntos de fusión de diferentes metales de aluminio. Los diferentes materiales metálicos de aluminio poseen diferentes puntos de fusión.
Composición de aleación de aluminio 2024
El rango de temperatura de fusión de alúmina de la aleación de aluminio 2024 es de alrededor de 5000 °C a 6350 °C o (9350 °F a 11800 °F).
No se puede cuestionar la resistencia de esta aleación.
| No Señor. | 2024 Elementos metálicos de aluminio (%) | |
| 1 | Manganeso | 0,3 – 0,9 |
| 2 | Cobre | 3,8 – 4,9 |
| 3 | Hierro | 0.5 |
| 4 | Silicona | 0.5 |
| 5 | Zinc | 0.25 |
| 6 | Magnesio | 1,2 a 1,8 |
| 7 | Titanio | 0.15 |
| 8 | Cromo | 0.1 |
| 9 | Otros | 0.05 |
| 10 | Porcentaje restante | Aluminio |
Los productos y servicios para los que se puede utilizar esta aleación incluyen aplicaciones estructurales como cilindros, engranajes, ejes e incluso alas de aviones.
3003 Aluminio Metálico
Esta aleación tiene un alto punto de fusión de alrededor de 6400 ° C a 6550 ° C o (11840 ° F a 12110 ° F).
Lo que se suma a la adaptabilidad de este metal es su excelente conformabilidad y resistencia media (algo así como el aluminio).
Familiarícese con la formación de las aleaciones 3003 en la siguiente tabla:
| No Señor. | Elementos metálicos de aluminio 3003 (%) | |
| 1 | Manganeso | 1.00 – 1.50 |
| 2 | Cobre | 0.05 – 0.20 |
| 3 | Hierro | 0,70 (máx.) |
| 4 | Silicona | 0,60 (máx.) |
| 5 | Zinc | 0,10 (máx.) |
| 6 | Magnesio | – |
| 7 | Titanio | 0,05 (máx.) |
| 8 | Cromo | 0,05 (máx.) |
| 9 | Otros | 0,05 (máx.) cada uno |
| 10 | Porcentaje restante | Aluminio |
Puede utilizar esta aleación para diferentes usos, como intercambiadores de calor, tanques de almacenamiento y utensilios de cocina.
5052 Aluminio Metal
El punto de fusión de esta aleación es de 6050 C a 6500 C o (11210 F a 12020 F). La característica notable de las aleaciones 5052 es la resistencia a la corrosión. Consulte el porcentaje de elementos de las aleaciones 5052 en la siguiente tabla:
| No Señor. | Elementos metálicos de aluminio 5052 (%) | |
| 1 | Manganeso | 0.10 |
| 2 | Cobre | 0.10 |
| 3 | Hierro | 0,40 (máx.) |
| 4 | Silicona | 0,25 (máx.) |
| 5 | Zinc | 0.10 |
| 6 | Magnesio | – |
| 7 | Cromo | 0,15 – 0,35 (máx.) |
| 8 | Otros | 0,05 (máx.) cada uno |
| 9 | Porcentaje restante | Aluminio |
Puede utilizar este tipo de aleación en la fabricación de metales, carcasas de componentes eléctricos y piezas de automóviles.
6061 Aluminio Metal
El punto de fusión del metal 5052 frente a las aleaciones 6061 de la serie de aluminio es mayor. Está alrededor de 5800C hasta 6500C o (10760F hasta 12020F).
Con este tipo de aleación, puede aprovechar las ventajas de máxima resistencia, resistencia a la corrosión y conformabilidad.
| No Señor. | Elementos metálicos de aluminio 6061 (%) | |
| 1 | Alabama | 96.85 |
| 2 | magnesio | 0.9 |
| 3 | Si | 0.7 |
| 4 | fe | 0.6 |
| 5 | Cu | 0.30 |
| 6 | cr | 0.25 |
| 7 | zinc | 0.20 |
| 8 | Ti | 0.10 |
| 9 | Minnesota | 0.05 |
| 10 | Otros | 0.05 |
Puede utilizar esta aleación en componentes móviles, piezas estructurales, la industria aeroespacial y cuadros de bicicletas. Referirse a Aleación de aluminio 6061: propiedades y usos de decodificación, etc..
7075 Aluminio Metálico
El punto de fusión de la gama de aluminio 7075 se sitúa entre 4750 °C y 6350 °C o (8870 °F hasta 11750 °F). Los principales aspectos deseables de esta aleación son una mayor resistencia a la fatiga y solidez.
| No Señor. | Elementos metálicos de aluminio 7075 (%) | |
| 1 | Alabama | resto |
| 2 | magnesio | 2.5 |
| 3 | Si | 0.40 |
| 4 | fe | 0.3 |
| 5 | Cu | 1.5 |
| 6 | cr | 0,18 a 0,28 |
| 7 | zinc | 5.6 |
| 8 | Ti | 0.20 |
| 9 | Minnesota | 0.04 |
| 10 | Otros | 0.05 |
Puede utilizar este tipo de aleación en la fabricación de misiles, aviones, sistemas de defensa y componentes deportivos.
¿Cómo facilita el punto de fusión del aluminio en aplicaciones prácticas?
Como se analizó anteriormente, la composición de la aleación afecta el comportamiento del aluminio. Ahora obtendrá información sobre cómo el punto de fusión del metal de aluminio afecta los métodos y aplicaciones de tratamiento:
Tratamiento térmico
La función principal del proceso de tratamiento térmico es mejorar o potenciar las propiedades físicas y químicas.
Los principales tipos de tratamiento térmico incluyen temple, recocido, endurecimiento por precipitación, etc.
Para ello, puede calentar chatarra de aluminio en una fundición para que comience a derretirse y mantener la resistencia del aluminio. Esto ayuda a lograr la ductilidad óptima del aluminio y un bajo punto de fusión.
Puede determinar los parámetros para el tratamiento térmico utilizando el punto de fusión para cada tipo de tratamiento específicamente. Esto le ayudará a conseguir las propiedades y la microestructura deseadas.
Algunas de las aplicaciones del aluminio que pasa por el tratamiento térmico son:
- Los componentes de aluminio tratados térmicamente funcionan mejor en estructuras de aviones.
- Puede utilizar estas piezas complejas en la industria automotriz.
- Existe una opción para fabricar equipos industriales utilizando aluminio tratado térmicamente.
Fundición (horno de alta temperatura/calentamiento de lingotes de fundición)
La fundición se refiere a un proceso en el que se utiliza aluminio fundido (puedes utilizar un horno para lograr un calor extremo óptimo) y le das una forma específica mediante el uso de un molde.
Con este proceso, puedes crear cualquier forma o estructura utilizando metal fundido. Las industrias que emplean este proceso incluyen la aeroespacial, la construcción y la automotriz.
El punto de fusión en la fundición a presión ayuda a lograr componentes o productos duraderos y confiables.
Puede utilizar aluminio fundido en piezas metálicas de:
- Utensilios de cocina
- Componentes automotrices como pistones, escapes, etc.
- Carcasa del soplete, bandeja, etc.
Extrusión
Un proceso de fabricación en el que se utiliza un troquel de sección transversal específica para crear los perfiles de sección transversal deseados. En este proceso, se empuja el material a través del troquel.
Para lograr una extrusión óptima, es necesario calentar el aluminio entre 500 °C y 530 °C. Depende de la uniformidad de la sección transversal. Si la sección transversal es uniforme, mantenga la temperatura a 500°C, de lo contrario, a 530°C.
Estos procesos le ayudan a dar forma a las secciones y perfiles de aluminio en láminas, tubos o varillas de metal. Con esta técnica, puedes crear estructuras y geometrías complejas.
Después de pasar por la extrusión, el aluminio sirve de las siguientes formas:
- Creación de muros, ventanas, piezas estructurales y puertas.
- Fabricación de escaleras, accesorios para vehículos y barandillas.
- Puede construir disipadores de calor y carcasas para componentes electrónicos.
Soldadura
El término soldadura se refiere a la unión de dos componentes o piezas mediante combustión a altas temperaturas.
Existen diferentes técnicas de soldadura, incluido el gas inerte de metal (MIG), el gas inerte de tungsteno (TIG), etc. Con estos métodos, puede fusionar aluminio o con otros componentes.
Las aplicaciones de aluminio soldado son las siguientes:
- En el sector marítimo, se pueden utilizar piezas de aluminio soldadas en la construcción de barcos y embarcaciones.
- Puede fabricar camiones o transportar carrocerías de vehículos utilizando procesos de fabricación con técnicas de soldadura.
- Este tipo de aluminio también se emplea ampliamente en piezas y componentes de aeronaves.
Conclusión
La importancia de el punto de fusión del aluminio es un paradigma.
Gran parte de la fabricación de productos y componentes depende de ello para obtener resultados sin errores. El calentamiento a alta temperatura por encima del punto de fusión da como resultado la fase líquida del metal de aluminio. Un enfriamiento inadecuado en este sentido contribuye a la naturaleza frágil del metal. Este artículo arroja luz sobre el concepto clave del punto de fusión del aluminio.
Independientemente de la industria a la que pertenezca, considerar esta información le ayudará a fortalecer la presencia de su marca. De esta manera, podrá ofrecer productos de calidad y duraderos.
No dude en compartir sus pensamientos o hacer cualquier pregunta que tenga en mente en la sección de comentarios a continuación.
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