Endurecimiento del aluminio
El endurecimiento del aluminio consiste en aumentar la dureza y la resistencia de la aleación de aluminio. En las piezas fundidas se realiza sobre todo mediante endurecimiento por precipitación, es decir, un tratamiento térmico compuesto de solubilización y envejecimiento. Otros métodos –endurecimiento por solución sólida, refinado del grano o acritud– tienen menor importancia en la fundición o actúan ya en las fases de fusión y solidificación.
Métodos de endurecimiento del aluminio
| Método | En qué consiste | Aplicación en piezas fundidas |
|---|---|---|
| Endurecimiento por precipitación (dispersión) | solubilización y envejecimiento: de la solución precipitan partículas finas de fases endurecedoras | método principal para aleaciones Al-Si-Mg y Al-Si-Cu (estados T4, T5, T6, T7) |
| Endurecimiento por solución sólida | los átomos de elementos de aleación, p. ej. magnesio, disueltos en el aluminio dificultan la deformación | p. ej. aleaciones de aluminio con magnesio, empleadas en estado de colada |
| Refinamiento del grano y modificación | los aditivos en el metal líquido y una solidificación más rápida producen una estructura más fina | durante la fusión y la colada, p. ej., en coquilla |
| Acritud | deformación plástica en frío: laminado, estirado | se aplica a chapas, barras y perfiles, no a piezas fundidas |
El endurecimiento por precipitación también se denomina a veces endurecimiento por dispersión, porque lo refuerzan partículas finas dispersas en el metal. Sin embargo, en sentido estricto, el endurecimiento por dispersión implica partículas extrañas, insolubles en la matriz (p. ej., óxidos en compuestos de matriz de aluminio), y no partículas separadas de la solución durante el envejecimiento.
Cómo se realiza el endurecimiento por precipitación del aluminio
- Solubilizado – calentamiento de la pieza fundida a unos 480–545 °C (según la aleación) y enfriamiento rápido, normalmente en agua. Los elementos de aleación quedan retenidos en solución. Detalles: solubilización del aluminio.
- Envejecimiento – natural a temperatura ambiente o artificial en horno, normalmente a unos 150–180 °C. De la solución se separan partículas finas que aumentan la dureza y la resistencia. Detalles: envejecimiento del aluminio.
Condición necesaria: la solubilidad de los elementos de aleación en el aluminio debe disminuir al bajar la temperatura. La cumplen las aleaciones con magnesio y silicio o con cobre; no la cumplen el aluminio puro ni la aleación EN AC-51300 (AlMg5). Todo el ciclo se denomina también coloquialmente temple del aluminio.
Qué aporta el endurecimiento de las piezas de aluminio fundido
- mayor resistencia a la tracción y límite elástico,
- mayor dureza y resistencia al desgaste, y también mejor mecanizabilidad: un material más duro hace que la herramienta «se embote» menos,
- propiedades repetibles de toda la serie, comprobadas en la recepción según los requisitos de PN-EN 1706.
El precio suele ser un menor alargamiento y, con enfriamiento brusco, el riesgo de deformaciones en piezas finas y largas. El tratamiento térmico influye poco en la resistencia a la corrosión; aquí es más importante la composición de la aleación y el recubrimiento, p. ej. pintura en polvo.
Endurecimiento superficial del aluminio
Cuando solo debe ser dura la superficie, se aplica un tratamiento superficial, p. ej., anodizado duro, que forma una capa dura de óxido de aluminio. Sin embargo, en piezas fundidas con alto contenido de silicio o cobre, la capa anódica puede ser más fina y menos uniforme, por lo que conviene elegir la aleación pensando en el acabado previsto.
En resumen: las piezas de aluminio fundido se endurecen principalmente por precipitación: mediante solubilizado (unos 480–545 °C y enfriamiento rápido) y envejecimiento (natural o a unos 150–180 °C). Esto requiere una aleación endurecible por precipitación, p. ej., EN AC-42000 (AlSi7Mg).
Endurecimiento de piezas en nuestra fundición
Endurecemos las piezas de aluminio fundido a petición del cliente: realizamos solubilizado y envejecimiento, y también recocido. Combinamos el tratamiento térmico con la fundición en coquilla o en moldes de arena y con mecanizado. A petición también realizamos ensayos de resistencia.
Más: tratamiento térmico de piezas fundidas i aleaciones de fundición de aluminio.
¿Necesita piezas de aluminio fundido endurecidas? Envíe el plano o el modelo 3D a odlewnia@adjatech.pl o llame por teléfono: +48 61 662 43 37 (lun–vie 8:30–16:30).
Alcance de los servicios: oferta de producción de la fundición.