¿Qué es la aleación de aluminio 2219?
La aleación de aluminio 2219 es una aleación de alta resistencia y endurecible por envejecimiento compuesta principalmente por aluminio y cobre, lo que la hace ideal para aplicaciones que requieren cualidades mecánicas superiores y resistencia a la corrosión bajo tensión.
La aleación de aluminio 2219 es una aleación forjada de aluminio y cobre conocida por su alta relación resistencia-peso y su durabilidad. Se utiliza ampliamente en aplicaciones aeroespaciales debido a su capacidad para tolerar altas temperaturas y condiciones duras. Las aplicaciones habituales de esta aleación son chapas, placas, barras y extrusiones.
¿Cuáles son las denominaciones y normas?
Además de su nombre popular, la aleación de aluminio 2219 se designa como UNS A92219 y AlCu6Mn en varias normas como ASTM B209 e ISO 6361, que especifican los requisitos de la aleación de aluminio.
¿Cuál es la composición química de la aleación de aluminio 2219?
La aleación de aluminio 2219 se compone principalmente de aluminio y cobre, con algunos otros elementos añadidos para mejorar sus cualidades mecánicas. La composición química normal es la siguiente.
| Elemento | Contenido (%) |
|---|---|
| Aluminio (Al) | 93,0 (min) |
| Cobre (Cu) | 5.8 – 6.8 |
| Manganeso (Mn) | 0.2 – 0.4 |
| Magnesio (Mg) | 0.02 – 0.3 |
| Circonio (Zr) | 0.1 – 0.25 |
| Titanio (Ti) | 0.02 – 0.10 |
| Hierro (Fe) | Máx. 0,3 |
| Silicio (Si) | Máx. 0,2 |
| Zinc (Zn) | Máx. 0,1 |
| Vanadio (V) | 0.05 – 0.15 |
Propiedades de la aleación de aluminio 2219
Propiedades mecánicas
- –
- –Resistencia a la tracción: es de aproximadamente 290 MPa (42.000 psi).
- Alargamiento a la rotura: oscila entre el 3% y el 14%, lo que demuestra la ductilidad de la aleación.
- –
- Dureza a la fractura: Una elevada dureza a la fractura impide el crecimiento de grietas.
Propiedades físicas
- Densidad: Aproximadamente 2,84 g/cm³ (0,103 lb/pulg³).
- Punto de fusión: Oscila entre 543°C y 643°C (1010°F y 1190°F).
- –Conductividad térmica: Entre 116 W/m-K y 170 W/m-K, lo que es importante para aplicaciones que implican disipación de calor.
- –Capacidad Calorífica Específica: Aproximadamente 864 J/kg-K, lo que indica su capacidad para absorber calor.
Propiedades térmicas
- –Coeficiente de expansión térmica: Alrededor de 22,3 μm/m⋅°C.A temperatura ambiente, 22,3*μm*/*m*⋅°*C* aumenta a 24,1 μm/m⋅°C.24,1*μm*/*m*⋅°*C* a altas temperaturas (alrededor de 250°C).
- –
Resistencia a la corrosión
Mientras que la aleación de aluminio 2219 tiene una fuerte resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión en el temple T8, su concentración de cobre la hace menos resistente a la corrosión que otras aleaciones de aluminio. Para aumentar su resistencia a la corrosión.
- -Puede revestirse de metal puro o tratarse con revestimientos protectores.
Soldadura y mecanización
- -La aleación de aluminio 2219 es fácilmente soldable; no obstante, la soldadura puede reducir su resistencia a la corrosión. Para restablecer sus cualidades mecánicas, debe someterse a un tratamiento térmico adecuado después de la soldadura.
- -Tiene buena maquinabilidad en estado recocido, lo que permite procedimientos eficientes de conformado y moldeado.
Gama de temperaturas
La aleación de aluminio 2219 es útil en una amplia gama de temperaturas:
- -Eficaz desde -452°F (-269°C) hasta unos 600°F (316°C), lo que lo hace adecuado para entornos extremos encontrados en aplicaciones aeroespaciales.
¿Cuáles son las temperaturas de la aleación de aluminio 2219?
El aluminio 2219 suele someterse a un tratamiento térmico para conseguir las propiedades deseadas. Las designaciones del temple ayudan a definir el procesamiento exacto al que se ha sometido, lo que afecta a sus propiedades mecánicas.
- -**T87:**La aleación se somete a un tratamiento térmico para mejorar sus propiedades mecánicas y, a continuación, se trabaja en frío para aumentar su resistencia. Este temple ofrece un equilibrio entre resistencia y ductilidad.
- T851: Este temple es similar al T6 pero incluye más técnicas de alivio de tensiones. La técnica de reducción de tensiones, que incluye el estiramiento mecánico, ayuda a reducir las tensiones internas y a mejorar la estabilidad dimensional.
- T6: El temple T6 proporciona la mayor resistencia alcanzable mediante tratamiento térmico. En primer lugar, el material se somete a un tratamiento térmico de disolución para disolver los componentes solubles y, a continuación, se envejece para precipitar las fases que aumentan la resistencia.
- –T3: Es similar a T6, pero con un envejecimiento menos artificial. La aleación se trata térmicamente por disolución y luego se deja madurar de forma natural. De este modo se obtiene menos resistencia que con T6, pero mayor ductilidad y tenacidad.
- T4: El temple T4 es ligeramente más fuerte que el T3, aunque sigue siendo más dúctil. Este temple permite una resistencia moderada y una mayor trabajabilidad.
- –O: El temple O significa que la aleación se ha recocido completamente hasta su estado más blando, lo que facilita su trabajo, pero con una resistencia muy inferior a la de los otros temple.
¿Cuáles son las aplicaciones de la aleación de aluminio 2219?
La aleación de aluminio 2219 es conocida por su gran resistencia, sus excelentes propiedades de soldadura y su resistencia a la corrosión bajo tensión. Estas cualidades la hacen ideal para una amplia gama de aplicaciones exigentes en diversos sectores. A continuación se ofrece un resumen detallado de las principales aplicaciones de la aleación de aluminio 2219.
Industria aeroespacial
La aleación de aluminio 2219 se utiliza sobre todo en la industria aeroespacial. La capacidad de la aleación para tolerar altas temperaturas, así como su naturaleza ligera hacen que sea excelente para numerosos componentes aeroespaciales, incluyendo:
- Depósitos de combustible
- Carcasas de motores de cohetes
- Componentes estructurales
- Componentes de la nave espacial
Aplicaciones marinas
La aleación de aluminio 2219 se utiliza en la industria naval por sus propiedades de alta resistencia a la tensión y a la corrosión.
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- –
Industria del transporte
La aleación de aluminio 2219 se utiliza en diversos componentes de vehículos de la industria del transporte.
- –
- –Vagones y remolques ferroviarios
Estructuras soldadas
La excepcional soldabilidad de la aleación de aluminio 2219 la hace adecuada para la fabricación de estructuras soldadas.
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- Puentes y tuberías
Equipamiento deportivo y de ocio
La aleación de aluminio 2219 es ligera y resistente, por lo que resulta ideal para diversas aplicaciones deportivas y recreativas.
- –Cuadros de bicicleta
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¿Cuáles son las ventajas de utilizar la aleación de aluminio 2219?
Alta resistencia
Con una resistencia a la tracción de hasta 455 MPa (66.000 psi) en determinados revenidos, la aleación de aluminio 2219 es famosa por su alta resistencia. Esto la hace apta para usos en los que se necesitan materiales que resistan grandes cargas y presiones sin fallar.
Excelente resistencia a la fracturass
Con una excelente tenacidad a la fractura, la aleación puede absorber energía y detener la propagación de grietas. Para piezas sometidas a cargas dinámicas, esta cualidad es muy vital para la fiabilidad y la seguridad en usos importantes.
Buena maquinabilidad
La aleación de aluminio 2219 es fácilmente mecanizable, lo que permite la fabricación eficaz de formas y componentes complicados. Esta sencillez de mecanizado facilita el proceso de fabricación, permitiendo los complicados diseños necesarios en aplicaciones de alto rendimiento.
Soldadura
Esta aleación presenta una buena soldabilidad, especialmente en el estado de revenido T8, lo que permite una unión fácil con otros materiales. Pueden utilizarse diversos procesos de soldadura sin que ello afecte negativamente a sus cualidades mecánicas.
Resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión
La aleación de aluminio 2219 en el temple T8 tiene una alta resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión, lo que la hace ideal para componentes aeroespaciales en entornos severos.
Rendimiento en un amplio rango de temperaturas
La aleación mantiene sus propiedades mecánicas en un amplio intervalo de temperaturas de -269 °C (-452 °F) a 316 °C (600 °F). Esta estabilidad térmica la hace adecuada para aplicaciones sometidas a oscilaciones extremas de temperatura.
Resistencia a la corrosióne
Aunque la aleación de aluminio 2219 es naturalmente resistente a la corrosión debido a su componente de aluminio, puede reforzarse mediante revestimientos o recubrimientos protectores, lo que la hace adecuada para su uso en condiciones marinas en las que el agua salada está presente con frecuencia.
Conclusión
La aleación de aluminio 2219 se distingue por ser una aleación de alto rendimiento con una resistencia y una durabilidad notables. Sus diferentes temperaturas y su amplia gama de usos la hacen ideal para las industrias aeroespacial, automovilística y naval. Comprender sus cualidades permitirá a los ingenieros utilizar correctamente esta aleación en sus proyectos.
