Ya sea el cuadro de la bicicleta que usas a diario, un complejo componente aeroespacial que vuela a miles de metros de altura o la elegante carcasa de un dispositivo electrónico en tu muñeca, es muy probable que encuentres aluminio 6061-T6 en su interior. Su popularidad no es casual. Pocos materiales de ingeniería ofrecen una combinación tan equilibrada de resistencia, facilidad de mecanizado, resistencia a la corrosión y precio asequible.
De hecho, el 6061-T6 es tan común que se ha convertido en un material estándar en prácticamente todos los talleres mecánicos, fabricantes de prototipos e instalaciones de fabricación por contrato. Si alguna vez ha pedido un Prototipo mecanizado CNCLa primera recomendación de material que recibiste fue aluminio 6061-T6.
¿Qué es el aluminio 6061?
Las aleaciones de aluminio de la serie 6000 son aleaciones de aluminio-magnesio-silicio (Al-Mg-Si). Su fase de refuerzo es Mg₂Si. Estas aleaciones pertenecen a la familia de aleaciones de aluminio tratables térmicamente y ofrecen un buen equilibrio entre resistencia, resistencia a la corrosión, soldabilidad y conformabilidad. Entre las aleaciones de la serie 6000, las 6061 y 6063 son las más utilizadas. El aluminio 6061 es popular para el mecanizado CNC, mientras que el 6063 es popular para Extrusión de aluminio para aplicaciones arquitectónicas e industriales.
El aluminio 6061 es una aleación de Al-Mg-Si termotratable cuya composición química nominal incluye entre un 0.8 % y un 1.2 % de magnesio, entre un 0.4 % y un 0.8 % de silicio, entre un 0.15 % y un 0.40 % de cobre y entre un 0.04 % y un 0.35 % de cromo en peso. El componente de refuerzo es el precipitado de Mg₂Si formado durante el endurecimiento por envejecimiento. El cobre se añade para aumentar la resistencia mecánica de la aleación, mientras que el cromo se introduce para compensar la reducción de la resistencia a la corrosión causada por el cobre y para mejorar la estabilidad microestructural. Debido a que el aluminio 6061 tiene una sensibilidad al temple relativamente alta, requiere un proceso de tratamiento térmico cuidadosamente controlado para lograr propiedades mecánicas óptimas. Después de la extrusión, la aleación se somete típicamente a un tratamiento térmico de solución, temple rápido y envejecimiento artificial para desarrollar la resistencia y dureza deseadas.
Temple T6 del aluminio 6061
La resistencia del aluminio 6061 se debe a un tratamiento térmico. Mediante una combinación de tratamiento térmico de solución y envejecimiento, elementos de aleación como el magnesio y el silicio precipitan de la matriz de aluminio y forman finas partículas de Mg₂Si que actúan como refuerzo. Estos precipitados aumentan significativamente la resistencia mecánica de la aleación, manteniendo al mismo tiempo su excelente resistencia a la corrosión, maquinabilidad y soldabilidad.
El estado T6 es el más común entre todos los estados de temple. La designación "T6" indica que la aleación ha sido sometida a un tratamiento térmico de solución y posteriormente a un envejecimiento artificial para lograr un equilibrio óptimo de sus propiedades.
Como se muestra en la figura siguiente, el tratamiento térmico T6 suele ofrecer un mayor nivel de resistencia sin sacrificar las características clave que hacen que la aleación 6061 sea atractiva para aplicaciones de ingeniería. Décadas de experiencia industrial han demostrado que las propiedades mecánicas alcanzadas en el estado T6 son suficientes para la gran mayoría de aplicaciones estructurales, automotrices y aeroespaciales. Esta combinación de rendimiento, disponibilidad y rentabilidad es una de las principales razones por las que la aleación 6061-T6 se ha convertido en la aleación de aluminio más utilizada.
Otras designaciones de temple del aluminio
Las aleaciones de aluminio termotratables suelen utilizar una designación de temple que consiste en la letra «T» seguida de uno o más números. La «T» indica que el material ha sido sometido a un tratamiento térmico para obtener propiedades mecánicas estables. Los diferentes números representan distintas combinaciones de tratamientos térmicos, envejecimiento y procesos de trabajo en frío.
| Templar | Mareas Ideales para Lecciones |
|---|---|
| T1 | Enfriado tras un proceso de moldeado a alta temperatura y envejecido de forma natural hasta alcanzar un estado sustancialmente estable. |
| T2 | Enfriada tras un proceso de moldeado a alta temperatura, trabajada en frío y envejecida de forma natural. |
| T3 | Tratamiento térmico de solución, trabajo en frío y envejecimiento natural. |
| T4 | Tratamiento térmico de solución y envejecimiento natural hasta alcanzar un estado estable. |
| T5 | Enfriado tras un proceso de conformado a alta temperatura y posteriormente envejecido artificialmente. |
| T6 | Tratamiento térmico de solución y envejecimiento artificial. |
| T7 | Tratamiento térmico de solución y sobreenvejecimiento (estabilizado). |
| T8 | Sometido a tratamiento térmico de solución, trabajado en frío y envejecido artificialmente. |
| T9 | Sometido a tratamiento térmico de solución, envejecimiento artificial y posterior trabajo en frío. |
| T10 | Enfriada tras un proceso de moldeo a alta temperatura, trabajada en frío y envejecida artificialmente. |
Propiedades mecánicas del aluminio 6061 T6
| Propiedad | Métrico |
|---|---|
| Resistencia a la tracción | 290 ~ 310 MPa |
| Fuerza de rendimiento (0.2%) | 240 ~ 276 MPa |
| Resistencia a la cizalladura | 207 MPa |
| Resistencia a la fatiga (10⁷ ciclos) | 96 MPa |
| Alargamiento | 8 12% ~ |
| Módulo de elasticidad | 69 ~ 70 GPa |
| Módulo de corte | 26 GPa |
| Dureza Brinell | 95 HB/107 HV |
Propiedades físicas del aluminio 6061 T6
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 2.70 g / cm³ |
| Estructura cristalina | Estructura FCC |
| Rango de fusión | 582 ~ 652 ° C |
| La resistividad eléctrica | 0.039 ~ 0.040 μΩ·m |
| Conductividad eléctrica | 40 ~ 43 % IACS |
| Modulos elasticos | 69 ~ 70 GPa |
| El coeficiente de Poisson | 0.33 |
Propiedades térmicas del aluminio 6061 T6
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Conductividad Térmica | 166 ~ 167 W/m·K |
| Capacidad calorífica específica | 896 J / kg · K |
| Coeficiente de expansión térmica | 23.3 ~ 23.6 ×10⁻⁶ /K |
| Difusividad Térmica | 68 mm²/s |
| Temperatura del sólido | 582 ° C |
| Temperatura del líquido | 652 ° C |
Resistencia a la corrosión del aluminio 6061 T6
| Medio Ambiente | Valoración |
|---|---|
| Atmosférico | Excelente |
| Agua dulce | Excelente |
| Ambiente industrial | Bueno |
| Corrosión bajo tensión | Muy Bueno |
| Corrosión por picadura | Moderado |
| Corrosión por grietas | Moderado |
Placa de aluminio 6061 T6
El temple T6 es el más común para las placas de aluminio 6061. Para placas de aluminio 6061 de espesor medio o grueso, el temple T6 se logra mediante un proceso que incluye tratamiento térmico de solución, corte, estirado, envejecimiento artificial, aserrado, acabado superficial y embalaje. El ciclo de producción completo suele durar aproximadamente 10 días.
Tras el tratamiento térmico de solución, no se requiere ningún trabajo en frío adicional. Si es necesario, se pueden realizar operaciones de enderezado y nivelación, siempre que no afecten negativamente a las propiedades mecánicas del material.
Otras placas de aluminio 6061 incluyen las placas de aluminio 6061-F y 6061-O:
La placa de aluminio 6061-F se encuentra en estado de fabricación. Es adecuada para productos con requisitos especiales relacionados con el endurecimiento por deformación o el tratamiento térmico posterior durante las operaciones de conformado. Con una programación de producción normal, el envío suele completarse en tres días. Las propiedades mecánicas no están especificadas para el temple F. Los clientes pueden realizar sus propios tratamientos térmicos para convertir el material al temple deseado para aplicaciones específicas. Por lo tanto, la placa de aluminio 6061 con temple F suele ser la opción más económica entre los temples disponibles.
La placa de aluminio 6061-O es la aleación de aluminio 6061 completamente recocida y ofrece el nivel de resistencia más bajo entre todos los templetes. Se utiliza principalmente para láminas delgadas con espesores inferiores a 8.0 mm, donde se requiere una excelente conformabilidad. El ciclo de producción del material con temple O es generalmente más corto que el del temple T6, pero más largo que el del temple F. Debido al proceso de recocido completo, la placa de aluminio 6061 con temple O ofrece máxima ductilidad y conformabilidad, lo que la hace especialmente adecuada para aplicaciones que implican doblado, embutición profunda y operaciones de conformado complejas.
