¿Qué es una aleación de aluminio 5086?
El aluminio 5086 es una combinación de aluminio y magnesio. Está compuesto principalmente de magnesio, lo que lo hace fuerte y resistente a la oxidación.
La línea de aleaciones 5xxx es famosa por ser muy fuerte y no oxidarse, especialmente en entornos salinos o ácidos. Cuando se compara con otros metales de la línea 5xxx, como el 5052 y el 5083, el 5086 destaca por ser más fuerte. Aunque el aluminio 5083 y el 5086 tienen algunas de las mismas propiedades, el 5086 es más resistente a la oxidación y tiene una mejor mezcla de resistencia y soldabilidad.
¿Cuál es la composición química de la aleación de aluminio 5086?.
La composición química típica del 5086 incluye:
- Aluminio (Al): 95,4%.
- Magnesio (Mg): 3,5% – 4,5%.
- Cromo (Cr): 0,05%-0,25%
- Manganeso (Mn): 0,2% – 0,7%.
- Cobre (Cu): Máximo 0,1%.
- Hierro (Fe): Máximo 0,5%.
- Silicio (Si): Máximo 0,4%.
- Titanio (Ti): Máximo 0,15%.
- Zinc (Zn): Máximo 0,25%.
¿Cuáles son las formas comunes del aluminio 5086?
El aluminio 5086 se presenta en muchas formas y tamaños diferentes, como chapas, placas, extrusiones y tubos. Cada forma sirve para un propósito diferente en diferentes situaciones.
- Las chapas se utilizan a menudo en la fabricación de piezas que requieren doblado o conformado.
- Las placas se utilizan normalmente en aplicaciones estructurales en las que el espesor es esencial.
- Las extrusiones permiten crear formas complejas que pueden adaptarse a necesidades específicas.
¿Cuáles son las principales propiedades del aluminio 5086?
Propiedades mecánicas
Una de las grandes ventajas del aluminio 5086 es que tiene grandes cualidades de resistencia a la tracción. Es una buena combinación de resistencia y peso, con una resistencia a la tracción que oscila entre 310 y 414 MPa (45.000 y 60.000 psi). Puede tener un límite elástico de entre 207 y 345 MPa, lo que significa que puede utilizarse en muchas situaciones de construcción diferentes.
Resistencia a la corrosión
El aluminio 5086 no se oxida fácilmente, incluso en entornos navales donde está expuesto al agua salada y otras cosas que se oxidan. Una de las principales razones por las que se utiliza en la construcción de buques, barcos y edificios en el mar es por este motivo. El metal es resistente a las picaduras, la corrosión bajo tensión, las grietas y otros tipos de degradación, en parte porque contiene mucho magnesio. También funciona bien en condiciones ácidas y básicas.
Soldadura y conformabilidad
Otra característica significativa del aluminio 5086 es su excepcional capacidad de soldadura. La aleación se suelda fácilmente mediante procedimientos de soldadura TIG (gas inerte de tungsteno) y MIG (gas inerte metálico). También mantiene un alto nivel de resistencia incluso después de la soldadura, lo que es significativo en aplicaciones que requieren integridad estructural.
Aunque el 5086 es muy fácil de moldear y dar forma, su mayor resistencia puede hacer que sea más difícil de fabricar que otras aleaciones de aluminio. Sin embargo, por su resistencia y conformabilidad, es una opción excelente para una gran variedad de componentes estructurales.
Conductividad térmica y eléctrica
Al igual que otras aleaciones de aluminio, el 5086 tiene una buena conductividad térmica y eléctrica. Debido a la presencia de magnesio, su conductividad es algo inferior a la del aluminio puro. No obstante, sus características térmicas siguen siendo excepcionales, por lo que resulta apropiado para su uso en intercambiadores de calor y aplicaciones relacionadas.
Características de resistencia
La resistencia del aluminio 5086 varía con los diferentes revenidos:
- Templado O: límite elástico de unos 120 MPa (17 ksi) y resistencia última a la tracción de aproximadamente 260 MPa (38 ksi).
- Templado H32: El límite elástico aumenta hasta aproximadamente 195 MPa (28,3 ksi), con una resistencia última a la tracción de unos 208 MPa (30,1 ksi).
- Templado H116: El límite elástico puede alcanzar hasta 210 MPa (30 ksi), con una resistencia última a la tracción de unos 290 MPa (42 ksi).
Los porcentajes de alargamiento también varían según el temple, lo que indica la ductilidad del material bajo tensión.
endurecimiento y tratamiento
El aluminio 5086 no se refuerza mediante tratamiento térmico, sino mediante técnicas de endurecimiento por deformación o trabajo en frío. Esta característica le permite conservar sus cualidades mecánicas incluso después de la soldadura.
¿Cuáles son la fabricación y la transformación del aluminio 5086?
Soldadura
Para obtener soldaduras fuertes y duraderas con aluminio 5086, es fundamental emplear los procedimientos de soldadura adecuados. La soldadura TIG y MIG son las tecnologías más utilizadas, pero es fundamental seleccionar los materiales de aportación y procesos adecuados para evitar problemas como el agrietamiento. Puede utilizarse un tratamiento térmico posterior a la soldadura para aliviar la tensión y restaurar las características mecánicas de la aleación.
Mecanizado y corte
El aluminio 5086 es más difícil de fabricar que aleaciones como el 5052, pero aún así puede hacerse con las herramientas y procedimientos adecuados. El mecanizado CNC y el corte de precisión son métodos estándar para crear piezas únicas, pero los operarios deben tener en cuenta la mayor resistencia del material.
Tratamientos superficiales
El aluminio 5086 puede anodizarse o pintarse para mejorar sus cualidades superficiales. El anodizado mejora la resistencia a la corrosión y ofrece un acabado decorativo, mientras que la pintura añade otra capa de protección, especialmente en aplicaciones arquitectónicas.
¿Cuáles son las aplicaciones del aluminio 5086?
Las características distintivas del aluminio 5086 lo hacen adecuado para diversos sectores exigentes. Estas son las aplicaciones más populares.
Marina y construcción naval
La construcción naval y el sector marítimo utilizan mucho el aluminio 5086. Su resistencia a la corrosión del agua de mar hace que esta aleación sea valiosa para la construcción naval, la construcción de barcos y otras construcciones marítimas. El aluminio 5086 se utiliza en cascos, cubiertas y superestructuras de buques comerciales y militares. También se emplea en plataformas marinas, muelles y equipos marítimos expuestos a condiciones oceánicas extremas.
Los usos más comunes son:
- Cascos de barcos
- Superestructuras de yates
- Pasarelas de los buques
- Componentes marinos
Transporte y aeroespacial
En automoción y aeronáutica, el peso y la resistencia son factores clave en la selección de materiales. El aluminio 5086 se utiliza para fabricar piezas ligeras de automóviles y aviones. Se utiliza para fabricar paneles de carrocería, bastidores y componentes estructurales ligeros y resistentes para el transporte terrestre y aéreo. La excepcional resistencia a la tensión de esta aleación ligera la convierte en una buena elección para el sector aeroespacial.
Construcción y usos estructurales
En la construcción, el aluminio 5086 se utiliza para aplicaciones estructurales que requieren resistencia a la corrosión y solidez, como puentes, pasarelas y revestimientos exteriores. También se utiliza para componentes de soporte estructural en estructuras expuestas a condiciones ambientales adversas.
Almacenamiento de productos químicos y recipientes a presión
Los depósitos y recipientes a presión para compuestos químicos y peligrosos suelen fabricarse con aluminio 5086. Resiste la corrosión y se mantiene fuerte incluso cuando se expone a productos químicos agresivos. Las aplicaciones de recipientes a presión y tuberías se benefician de la gran resistencia a la presión de esta aleación.
¿Cuáles son las ventajas de utilizar aluminio 5086?
El uso de la aleación de aluminio 5086 presenta varias ventajas:
- Resistencia a la corrosión: Su fuerte resistencia contra la corrosión del agua de mar lo hace ideal para aplicaciones marinas.
- Alta relación resistencia-peso: Esta propiedad permite estructuras más ligeras sin comprometer la resistencia.
- Soldadura: La capacidad de soldarse fácilmente mejora su uso en diversos procesos de fabricación.
- Formabilidad: Se puede moldear fácilmente en diferentes formas sin perder la integridad estructural.
- Reciclabilidad: Como la mayoría de las aleaciones de aluminio, es reciclable, lo que contribuye a las prácticas sostenibles en la fabricación .
¿Cuáles son los retos al trabajar con aluminio 5086?
Aunque el uso de esta aleación conlleva numerosas ventajas, también existen retos que los ingenieros deben tener en cuenta:
- Fisuración por corrosión bajo tensión: Como se mencionó anteriormente, bajo ciertas condiciones, esta aleación puede ser susceptible a la fisuración por corrosión bajo tensión.
- Consideraciones de coste: Dependiendo de las condiciones del mercado, el coste de las aleaciones de aluminio de alta calidad puede fluctuar.
- Opciones limitadas de tratamiento térmico: La imposibilidad de aumentar la resistencia mediante tratamiento térmico implica la dependencia de procesos de trabajo en frío, que no siempre son viables en función de los requisitos de diseño.
Preguntas frecuentes (FAQ) sobre el aluminio 5086m
¿Qué hace que el aluminio 5086 sea mejor para entornos marinos que otras aleaciones?
El aluminio 5086 tiene una mayor resistencia a la corrosión por exposición al agua de mar y a la sal, lo que lo hace más duradero en condiciones marítimas que otras aleaciones como 5052 y 5083.
¿Se puede anodizar el aluminio 5086?
Sí, el aluminio 5086 puede anodizarse, sin embargo la presencia de magnesio puede dar lugar a un acabado algo más oscuro que el aluminio puro u otras aleaciones.
¿Es el aluminio 5086 más caro que el 5052?
Sí, el 5086 suele ser más caro que el 5052 debido a su mayor solidez y resistencia a la corrosión, sobre todo en aplicaciones marinas o industriales duras.
¿Cómo afecta la soldadura a la resistencia del aluminio 5086?
La soldadura del 5086 puede reducir su resistencia, especialmente en las piezas más gruesas. Unos procedimientos de soldadura y un tratamiento térmico posteriores adecuados son fundamentales para conservar la integridad estructural.
¿Cuál es la temperatura máxima que puede soportar el aluminio 5086?
El aluminio 5086 puede soportar temperaturas de hasta 150°C (302°F) antes de perder una resistencia considerable. Más allá de eso, sus características mecánicas podrían deteriorarse.
Conclusión
El aluminio 5086 destaca en aplicaciones de alta resistencia, resistentes a la corrosión y duraderas. En aplicaciones marítimas, aeroespaciales, automovilísticas e industriales, las cualidades específicas del aluminio 5086 lo hacen fiable y adaptable. Comprender sus puntos fuertes y débiles le ayudará a decidir cuándo y dónde emplear esta increíble sustancia.
El aluminio 5086 seguirá siendo importante en muchas industrias a medida que aumente la demanda de materiales ligeros, robustos y resistentes a la corrosión. En su próximo proyecto, elija el aluminio 5086 para el casco de un barco, un componente aeronáutico o un elemento estructural de una planta química.
