Por qué la selección de aleación importa más de lo que cree
Las tres aleaciones - 6061, 7075 y 2024 - son aleaciones de aluminio tratables térmicamente con densidad broadly similar (~2,7 g/cm³) y buena maquinabilidad. Sin embargo, sus propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión, soldabilidad y compatibilidad con tratamientos superficiales difieren significativamente. Una pieza diseñada para 6061-T6 y luego cambiada a 7075-T6 a mitad del proyecto puede requerir un análisis completo de concentraciones de tensión, valores de par de sujeción y especificaciones de tratamiento superficial.
6061-T6: la aleación de uso general
6061-T6 es la aleación de aluminio estructural más utilizada en el mecanizado CNC. Su combinación de resistencia, resistencia a la corrosión, soldabilidad y maquinabilidad la convierte en la opción por defecto para una amplia gama de aplicaciones.
Resistencia a la tracción ~310 MPa, límite elástico ~276 MPa, elongación ~12%. Mecaniza limpiamente con buena formación de viruta. Se anodiza bien: tanto el anodizado estándar (15-25 µm) como el anodizado duro (25-75 µm) adhieren uniformemente y dan un color consistente. Puede soldarse con técnicas estándar.
Use 6061-T6 cuando: necesite una aleación fiable y bien caracterizada para piezas estructurales o semiestructurales; cuando se requiere anodizado o anodizado duro; o cuando la soldabilidad es importante.
7075-T6: resistencia máxima
7075-T6 ofrece la mayor resistencia de las tres aleaciones - resistencia a la tracción ~570 MPa, límite elástico ~503 MPa - lo que la convierte en la opción para aplicaciones aeroespaciales, de automovilismo y estructurales de alta carga donde el peso debe minimizarse.
7075 es significativamente menos resistente a la corrosión que 6061. Debe protegerse con anodizado o revestimiento de conversión de cromato en la mayoría de las aplicaciones. No puede soldarse de manera confiable por fusión. El anodizado estándar es posible, pero la consistencia de color y la uniformidad del revestimiento son inferiores a 6061. También es más cara, típicamente 2-3 veces el coste material de 6061.
7075-T6 vale el coste y la complejidad cuando la relación resistencia-peso es realmente el factor determinante del diseño. Para la mayoría de las piezas estructurales donde 6061 es adecuado, el coste adicional y la gestión de la corrosión de 7075 son difíciles de justificar.
2024-T3: resistencia a la fatiga
2024-T3 es la aleación preferida cuando la vida a fatiga es el criterio de diseño principal. Resistencia a la tracción ~483 MPa con elongación ~18%, lo que significa que se deforma significativamente antes de fracturarse, una propiedad valiosa en aplicaciones de carga cíclica.
2024 es la aleación estándar para revestimientos de fuselaje de aeronaves y miembros estructurales de la célula precisamente por su rendimiento a la fatiga. Sin embargo, tiene poca resistencia a la corrosión y debe protegerse siempre - la chapa chapada (Alclad) o el anodizado son estándar en aplicaciones aeroespaciales. Mecaniza bien, aunque ligeramente menos libremente que 6061.
Tabla comparativa
| Propiedad | 6061-T6 | 7075-T6 | 2024-T3 |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | ~310 MPa |
~570 MPa |
~483 MPa |
| Límite elástico | ~276 MPa |
~503 MPa |
~345 MPa |
| Resistencia a la corrosión | Buena | Deficiente | Deficiente |
| Soldabilidad | Buena | Deficiente | Deficiente |
| Calidad del anodizado | Excelente | Moderada | Moderada |
| Coste relativo | Bajo | Alto | Medio |
| Ideal para | Piezas estructurales generales y anodizadas | Alta carga, crítico en peso | Crítico en fatiga, aeroespacial |
Nota sobre las designaciones de temple
El sufijo de temple importa tanto como el número de aleación. T6 significa tratado térmicamente en solución y envejecido artificialmente: la condición estándar de alta resistencia. T3 significa tratado térmicamente en solución y trabajado en frío. T4 es tratado térmicamente en solución y envejecido de forma natural. Pedir 6061 sin especificar el temple puede resultar en recibir material T4 con una resistencia significativamente inferior a T6.
Especifique siempre tanto la aleación como el temple en su plano: "Aleación de aluminio 6061-T6 según BS EN 573" o equivalente.
Resumen
- Use 6061-T6 como opción predeterminada para la mayoría de las piezas estructurales mecanizadas CNC. Ofrece una combinación equilibrada de resistencia, maquinabilidad, resistencia a la corrosión y calidad del anodizado.
- Elija 7075-T6 solo cuando la relación resistencia-peso sea el factor principal y pueda gestionar el requisito de protección contra la corrosión.
- Use 2024-T3 para aplicaciones críticas en fatiga, especialmente en contextos aeroespaciales y de defensa.
- Especifique siempre tanto el número de aleación como la designación de temple en el plano.
- Consulte la selección de material con su fabricante pronto: el plazo de entrega y el coste del material pueden variar significativamente entre grados.