La aleación de aluminio A356 es una aleación de fundición conocida por su excelente capacidad de colada, resistencia a la corrosión y robustez. Ofrece un excelente rendimiento en diversas industrias, razón por la cual muchos ingenieros la utilizan. Este artículo analiza su composición, características y usos comunes.
Composición química y designaciones de aleaciones
Descomposición elemental típica
Elemento | Composición (%) |
Aluminio (Al) | Equilibrio (~91,1 – 92,05) |
Silicio (Si) | 6.5 – 7.5 |
Magnesio (Mg) | 0,25 – 0,45 |
Hierro (Fe) | ≤ 0,20 |
Cobre (Cu) | ≤ 0,20 |
Manganeso (Mn) | ≤ 0,10 |
Cinc (Zn) | ≤ 0,10 |
Titanio (Ti) | ≤ 0,20 |
El silicio facilita la fluidez del metal al fundirse, mientras que el cobre mejora su resistencia. Pequeñas cantidades de hierro ayudan a evitar que el metal se vuelva quebradizo.
Estándares y variantes de grado
La aleación A356 viene en diferentes grados, que satisfacen diferentes necesidades:
- A356.0 – Esta es la versión comercial estándar que se utiliza para fundición en arena o en molde permanente.
- A356.1 Esta es una versión más pura con menor cantidad de hierro. Puede utilizarse para técnicas de fundición especiales.
- A356.2 – La versión de mayor pureza de la aleación, que se utiliza para piezas de primera calidad.
- UNS A13560 – Este se utiliza como nombre de numeración estándar para esta aleación.
Cada grado ofrece el mismo rendimiento base pero puede diferir en el acabado o la calidad de la superficie.
Propiedades mecánicas y físicas
Propiedades mecánicas en temple T6
los Condición de temple T6 Mejora las propiedades de la aleación A356:
Propiedad mecánica | Valor |
Resistencia máxima a la tracción (UTS) | ≥ 235 MPa |
Límite elástico | ≥ 165 MPa |
Alargamiento a la rotura | ≥ 3,5% |
Dureza | ~ 75 HB |
Propiedades físicas y térmicas
Propiedades | Valor |
Densidad | 2,68 g/cm³ |
Modulos elasticos | ~71 GPa |
Conductividad térmica | ~ 150 W/mK |
~ 21 µm/mK |
Su baja densidad y buena conductividad térmica hacen del A356 una opción ideal para aplicaciones térmicas. Su módulo elástico también lo hace adecuado para diversos usos estructurales.
Comportamiento ante la fatiga y rendimiento de la deformación
El A356 resiste muy bien la fatiga cuando se trata térmicamente correctamente. Si se somete a cargas o impactos repetidos, puede provocar grietas, especialmente si la porosidad es alta. A temperaturas más altas, la aleación se ablanda, lo que facilita su flexión y fluidez. Sin embargo, a bajas temperaturas, se endurece y puede agrietarse si se dobla demasiado rápido.
Procesos de tratamiento térmico (T5 vs T6)
Los tratamientos térmicos afectan la resistencia y la estructura de la aleación de diferentes maneras.
T5: Envejecimiento por enfriamiento vs. envejecimiento natural
El temple T5 implica un proceso de envejecimiento más sencillo. Las piezas se enfrían primero tras la fundición y luego se envejecen a temperatura ambiente. Este proceso es rápido, pero da como resultado piezas de menor resistencia.
T6: Tratamiento térmico y proceso de envejecimiento
Aquí, la aleación se calienta a alta temperatura. Después, se enfría rápidamente y se envejece de nuevo para que el metal alcance su máxima resistencia.
Evolución microestructural durante T6
Durante el revenido T6, se forman partículas de Mg₂Si (siliciuro de magnesio) que fortalecen considerablemente el metal. Las partículas de silicio también cambian de forma, pasando de cristales afilados a esferas, lo que se conoce como Esferoidización de silicioEstas esferas de silicio ayudan a que el metal se doble más antes de romperse.
Técnicas de casting y qué tener en cuenta
Fundición en arena y fundición en molde permanente
La aleación A356 es muy adecuada tanto para la fundición en arena como para la fundición en molde permanente. Fluye bien y rellena formas complejas con facilidad. La fundición en arena es más económica y también mejor para piezas grandes o gruesas. Por otro lado, la fundición en molde permanente produce piezas más limpias y con mayor resistencia.
Limitaciones en las soluciones de fundición a presión y fundición por compresión a alta presión
Esta aleación no es compatible con la fundición a alta presión. Las burbujas de gas quedan atrapadas y generan porosidad. Esto debilita considerablemente la pieza y reduce su resistencia. La fundición por compresión es una mejor opción, ya que utiliza alta presión durante el enfriamiento para eliminar pequeños agujeros.
Control de la microestructura: minimización de la porosidad y la contracción
Controlar estos defectos puede ser difícil y suelen formarse durante la solidificación. Para minimizarlos:
- Utilice filtros y sistemas de vacío adecuados para eliminar el aire.
- El proceso de enfriamiento debe controlarse adecuadamente para reducir la tensión interna.
- También es mejor utilizar moldes que se enfríen uniformemente.
Ventajas de la aleación A356
- El A356 es muy fácil de fundir y su naturaleza fluida ayuda a crear formas complejas.
- La aleación es muy fuerte para su peso ligero.
- También puede resistir bien el óxido y funciona en ambientes húmedos o mojados.
- Las piezas del A356 son fáciles de soldar y se unen fácilmente con otras piezas de aluminio.
- El A356 también se puede fundir y reutilizar muchas veces.
Limitaciones y restricciones de casos de uso
- Esta aleación es más frágil en comparación con las aleaciones forjadas como la 6061, que es más dúctil.
- El A356 pierde su resistencia a temperaturas muy altas, superiores a 150°C.
- Los diseñadores pueden tener problemas al trabajar con piezas del A356, ya que las esquinas afiladas pueden generar puntos de tensión. Esto puede provocar fallos bajo cargas cíclicas.
Aplicaciones industriales y ejemplos del mundo real
El A356 se utiliza ampliamente en diversas industrias. Su ligereza, resistencia y capacidad para conformar formas complejas lo hacen ideal tanto para piezas estructurales como térmicas.
Aeroespacial
En la industria aeroespacial, es fundamental fabricar aeronaves con piezas resistentes y ligeras. Además, deben ser resistentes a la oxidación, y el A356 cumple con estos requisitos, especialmente con el tratamiento térmico T6. Algunas de estas piezas incluyen:
- Fundiciones estructurales
- Controles del motor
- Cajas de cambios
- Carcasas de control
Automotor
Los fabricantes de automóviles también utilizan esta aleación para fabricar vehículos más ligeros y eficientes. El A356 también se utiliza en algunas piezas de vehículos eléctricos. Puede encontrar esta aleación en:
- Carcasas de transmisión
- Soportes de motor
- Piezas de suspensión
- Componentes de vehículos eléctricos
Esta aleación también ayuda a mejorar el consumo de combustible, gracias a su naturaleza ligera.
Industrial
En entornos industriales, el A356 funciona bien tanto en ambientes cálidos como húmedos. Su buena resistencia a la oxidación también prolonga la vida útil de algunas piezas, como:
- Disipadores de calor
- Cuerpos de bomba
- Sopladores
- Aspas del ventilador
- Cajas electrónicas
Conclusión
El aluminio A356 combina una fácil colabilidad con una gran resistencia y resistencia a la corrosión. Con un tratamiento térmico adecuado, su rendimiento es aún mejor, lo que lo hace ideal para diversas industrias. Elija A356 para su próximo proyecto y no quedarás decepcionado.
Descubra más con nuestras publicaciones de blog.
Mensajes recientes
Descubra más sobre nuestros productos.
Productos recientes
¡Cotización instantánea!