{"id":112444,"date":"2021-08-18T23:12:25","date_gmt":"2021-08-18T22:12:25","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/que-son-los-mecanismos-de-fortalecimiento-de-las-aleaciones-de-aluminio-definicion\/"},"modified":"2021-09-24T11:36:19","modified_gmt":"2021-09-24T10:36:19","slug":"que-son-los-mecanismos-de-fortalecimiento-de-las-aleaciones-de-aluminio-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/es\/que-son-los-mecanismos-de-fortalecimiento-de-las-aleaciones-de-aluminio-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 son los mecanismos de fortalecimiento de las aleaciones de aluminio? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\"><div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\"> La resistencia de las aleaciones de aluminio se puede modificar mediante varias combinaciones de trabajo en fr\u00edo, aleaci\u00f3n y tratamiento t\u00e9rmico.\u00a0Fortalecimiento de los mecanismos de las aleaciones de aluminio <\/div><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div>\n<div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p><strong><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/aluminium-alloys-6061-min.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-29435\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/aluminium-alloys-6061-min-300x300.png\" alt=\"aleaciones de aluminio\" width=\"300\" height=\"300\" \/><\/a>Las aleaciones de aluminio<\/strong> se basan en aluminio, en el que los principales elementos de aleaci\u00f3n son Cu, Mn, Si, Mg, Mg + Si, Zn.\u00a0Las aleaciones de aluminio que contienen elementos de aleaci\u00f3n con una solubilidad s\u00f3lida limitada a temperatura ambiente y con una fuerte dependencia de la solubilidad del s\u00f3lido con la temperatura (por ejemplo, Cu) pueden reforzarse mediante un tratamiento t\u00e9rmico adecuado (<strong>endurecimiento por precipitaci\u00f3n<\/strong>).\u00a0La resistencia de las aleaciones comerciales de Al tratadas t\u00e9rmicamente supera los 550 MPa.<\/p>\n<p>Las propiedades mec\u00e1nicas de las aleaciones de aluminio dependen en gran medida de su composici\u00f3n de fase y microestructura.\u00a0Se puede lograr una alta resistencia, entre otras cosas, mediante la introducci\u00f3n de una fracci\u00f3n de gran volumen de\u00a0<strong>part\u00edculas<\/strong>\u00a0finas de\u00a0<strong>segunda fase<\/strong> distribuidas homog\u00e9neamente y mediante un refinamiento del tama\u00f1o de grano. En general, las aleaciones de aluminio se caracterizan por una densidad relativamente baja (2,7 g\/cm<sup>3<\/sup> en comparaci\u00f3n con 7,9 g\/cm<sup>3<\/sup> del acero), conductividades el\u00e9ctricas y t\u00e9rmicas elevadas y resistencia a la corrosi\u00f3n en algunos entornos habituales, incluida la atm\u00f3sfera ambiental. La principal limitaci\u00f3n del aluminio es su baja temperatura de fusi\u00f3n (660\u00b0C), que restringe la temperatura m\u00e1xima a la que se puede utilizar.<\/p>\n<h2>Fortalecimiento de los mecanismos de las aleaciones de aluminio<\/h2>\n<p>La resistencia de las aleaciones de aluminio se puede modificar mediante varias combinaciones de trabajo en fr\u00edo, aleaci\u00f3n y tratamiento t\u00e9rmico.\u00a0Por ejemplo, una microestructura con\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystal-structures\/grain-structure-grains-in-crystalline-materials\/\">granos<\/a>\u00a0m\u00e1s finos\u00a0generalmente da como resultado una resistencia m\u00e1s alta y una tenacidad superior en comparaci\u00f3n con la misma aleaci\u00f3n con granos f\u00edsicamente m\u00e1s grandes.\u00a0En el caso del tama\u00f1o de grano, tambi\u00e9n puede haber una compensaci\u00f3n entre las caracter\u00edsticas de resistencia y fluencia.\u00a0Se consiguen otros mecanismos de refuerzo a expensas de una menor ductilidad y tenacidad.<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Endurecimiento en soluci\u00f3n s\u00f3lida<\/strong>\u00a0(aleaci\u00f3n).\u00a0Los \u00e1tomos de diferentes elementos disueltos en la fase de matriz pueden conducir a su fortalecimiento mediante el fortalecimiento de la soluci\u00f3n s\u00f3lida.\u00a0El soluto puede incorporarse en la red cristalina del disolvente de forma sustitutiva, sustituyendo una part\u00edcula de disolvente en la red, o intersticialmente, encajando en el espacio entre las part\u00edculas de disolvente.\u00a0Esto impone deformaciones reticulares a los \u00e1tomos circundantes, lo que da como resultado un campo de deformaciones reticulares.\u00a0Incluso peque\u00f1as cantidades de soluto pueden afectar las propiedades el\u00e9ctricas y f\u00edsicas del solvente.\u00a0El manganeso y el magnesio son ejemplos de elementos que se agregan al aluminio con el prop\u00f3sito de fortalecerlo.\u00a0El fortalecimiento de la soluci\u00f3n s\u00f3lida ocurre en las aleaciones 3xxx y 5xxx mediante la adici\u00f3n de manganeso (3xxx) y magnesio (5xxx) al aluminio.<\/li>\n<li><strong>Endurecimiento por deformaci\u00f3n<\/strong>\u00a0(trabajo en fr\u00edo).\u00a0<strong>El endurecimiento por deformaci\u00f3n<\/strong>\u00a0tambi\u00e9n se denomina\u00a0<strong>endurecimiento por trabajo<\/strong>\u00a0o\u00a0<strong>el trabajo en fr\u00edo<\/strong>\u00a0es un m\u00e9todo de reforzamiento que se utiliza a menudo en materiales cuya resistencia no puede aumentarse mediante tratamiento t\u00e9rmico, por ejemplo, mediante cambios en su composici\u00f3n de fase.\u00a0Se llama trabajo en fr\u00edo porque la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica debe ocurrir a una temperatura lo suficientemente baja como para que los \u00e1tomos no puedan reorganizarse.\u00a0Es un proceso de hacer un metal m\u00e1s duro y m\u00e1s fuerte a trav\u00e9s de la deformaci\u00f3n pl\u00e1stica.\u00a0Cuando un metal se deforma pl\u00e1sticamente, las\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-science\/crystallographic-defects\/line-defects-dislocations\/\">dislocaciones <\/a>se mueven y se generan dislocaciones adicionales.\u00a0Las dislocaciones pueden moverse si los \u00e1tomos de uno de los planos circundantes rompen sus enlaces y se vuelven a unir con los \u00e1tomos en el borde de terminaci\u00f3n.\u00a0La densidad de la dislocaci\u00f3n en un metal aumenta con la deformaci\u00f3n o el trabajo en fr\u00edo debido a la multiplicaci\u00f3n de la dislocaci\u00f3n o la formaci\u00f3n de nuevas dislocaciones.\u00a0Cuantas m\u00e1s dislocaciones haya dentro de un material, m\u00e1s interactuar\u00e1n y se enredar\u00e1n o enredar\u00e1n.\u00a0Esto dar\u00e1 como resultado una disminuci\u00f3n de la movilidad de las dislocaciones y un fortalecimiento del material.\u00a0El trabajo en fr\u00edo implica la reducci\u00f3n del espesor de un material.\u00a0La placa y la hoja de diferentes espesores se producen mediante laminaci\u00f3n en fr\u00edo.\u00a0Los alambres y tubos de diferentes di\u00e1metros y espesores de pared se producen por trefilado.\u00a0Todas las aleaciones de aluminio pueden reforzarse mediante trabajo en fr\u00edo.<\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/strengthening-curve-precipitation-hardening.png\"><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-29438\" src=\"https:\/\/material-properties.org\/wp-content\/uploads\/2020\/07\/strengthening-curve-precipitation-hardening.png\" alt=\"curva de fortalecimiento - endurecimiento por precipitaci\u00f3n\" width=\"423\" height=\"312\" \/><\/a>Precipitaci\u00f3n (edad) Endurecimiento<\/strong>.\u00a0El endurecimiento por precipitaci\u00f3n, tambi\u00e9n llamado endurecimiento por envejecimiento o endurecimiento por part\u00edculas, es una t\u00e9cnica de tratamiento t\u00e9rmico basada en la formaci\u00f3n de part\u00edculas extremadamente peque\u00f1as y uniformemente dispersas (precipitados) de una segunda fase dentro de la matriz de fase original para mejorar la resistencia y dureza de algunas aleaciones met\u00e1licas.\u00a0Las part\u00edculas de la segunda fase presentan otro tipo de obst\u00e1culos para el movimiento de dislocaci\u00f3n.\u00a0La presencia de una part\u00edcula de segunda fase representa una distorsi\u00f3n en la red de la matriz.\u00a0Por lo tanto, los obst\u00e1culos que impiden el movimiento de dislocaci\u00f3n son el campo de deformaci\u00f3n alrededor de las part\u00edculas de la segunda fase o las propias part\u00edculas de la segunda fase o ambas.\u00a0El endurecimiento por precipitaci\u00f3n se utiliza para aumentar el l\u00edmite el\u00e1stico de los materiales maleables, incluidas la mayor\u00eda de las aleaciones estructurales de aluminio, magnesio, n\u00edquel, titanio y algunos aceros y<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-is-stainless-steel-definition\/\">aceros inoxidables<\/a>.\u00a0En las\u00a0<a href=\"https:\/\/material-properties.org\/what-are-superalloys-definition\/\">superaleaciones<\/a>, se sabe que provoca anomal\u00edas en el l\u00edmite el\u00e1stico, lo que proporciona una excelente resistencia a altas temperaturas.\u00a0En el caso de\u00a0<strong>las aleaciones<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>aluminio<\/strong>, el reforzamiento por precipitaci\u00f3n puede incrementar el l\u00edmite el\u00e1stico del aluminio desde aproximadamente cinco hasta aproximadamente quince veces el del aluminio sin alear.\u00a0Especialmente la serie 2xxx, que est\u00e1 aleada con cobre, puede endurecerse por precipitaci\u00f3n hasta obtener resistencias comparables al acero.\u00a0En t\u00e9rminos de endurecimiento por envejecimiento, las aleaciones de aluminio-cobre recocidas en soluci\u00f3n se pueden envejecer naturalmente a temperatura ambiente durante cuatro d\u00edas o m\u00e1s para obtener propiedades m\u00e1ximas como dureza y resistencia.\u00a0Este proceso se conoce como\u00a0<strong>envejecimiento natural.<\/strong>\u00a0El proceso de envejecimiento tambi\u00e9n puede acelerarse a cuesti\u00f3n de horas despu\u00e9s del tratamiento de la soluci\u00f3n y templado calentando la aleaci\u00f3n sobresaturada a una temperatura espec\u00edfica y manteni\u00e9ndola a esa temperatura durante un tiempo espec\u00edfico.\u00a0Este proceso se llama\u00a0<strong>envejecimiento artificial<\/strong>.<\/li>\n<li><strong>Endurecimiento por dispersi\u00f3n<\/strong>.\u00a0El endurecimiento por dispersi\u00f3n implica la inclusi\u00f3n de part\u00edculas peque\u00f1as y duras en el metal, lo que restringe el movimiento de las dislocaciones y, por lo tanto, aumenta las propiedades de resistencia.\u00a0Es, en muchos sentidos, muy similar al endurecimiento por envejecimiento.\u00a0La diferencia radica en los propios precipitados: las part\u00edculas se eligen por su estabilidad t\u00e9rmica, es decir, su resistencia al engrosamiento o crecimiento de part\u00edculas a altas temperaturas.\u00a0Las part\u00edculas dispersoides influyen en la estructura del grano.\u00a0El aumento de resistencia se debe a la estructura de grano formada como resultado de la presencia de dispersoides.<\/li>\n<li><strong>Refinamiento de grano<\/strong>\u00a0(tama\u00f1o de grano peque\u00f1o).\u00a0El tama\u00f1o del grano determina las propiedades del metal.\u00a0Por ejemplo, un tama\u00f1o de grano m\u00e1s peque\u00f1o aumenta la resistencia a la tracci\u00f3n y tiende a aumentar la ductilidad.\u00a0Se prefiere un tama\u00f1o de grano m\u00e1s grande para mejorar las propiedades de fluencia a alta temperatura.\u00a0La disminuci\u00f3n del tama\u00f1o de grano tambi\u00e9n es una forma eficaz de aumentar la ductilidad.\u00a0Cuando se reduce el tama\u00f1o de grano, hay m\u00e1s granos con un mayor n\u00famero de planos de deslizamiento alineados arbitrariamente para las dislocaciones en los granos.\u00a0Esto brinda m\u00e1s oportunidades para que se produzca alg\u00fan deslizamiento en un material sometido a tensi\u00f3n.\u00a0Por tanto, el refinamiento del grano proporciona un medio importante para mejorar no solo la resistencia, sino tambi\u00e9n la ductilidad y la tenacidad.\u00a0Muchos otros mecanismos de fortalecimiento se logran a expensas de la ductilidad y la tenacidad.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div>\n<div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion su-u-trim\"> <div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus\" data-scroll-offset=\"0\" data-anchor-in-url=\"no\"><div class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span class=\"su-spoiler-icon\"><\/span>References:<\/div><div class=\"su-spoiler-content su-u-clearfix su-u-trim\"> Ciencia de los materiales:\n<p>Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., Ciencia de Materiales.\u00a0DOE Fundamentals Handbook, Volumen 1 y 2. Enero de 1993.<br \/>\nDepartamento de Energ\u00eda de EE\u00a0.\u00a0UU., Ciencia de Materiales.\u00a0Manual de fundamentos del DOE, Volumen 2 y 2. Enero de 1993.<br \/>\nWilliam D. Callister, David G. Rethwisch.\u00a0Ciencia e Ingenier\u00eda de Materiales: Introducci\u00f3n 9\u00aa Edici\u00f3n, Wiley;\u00a09a edici\u00f3n (4 de diciembre de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.<br \/>\nEberhart, Mark (2003).\u00a0Por qu\u00e9 se rompen las cosas: comprender el mundo a trav\u00e9s de la forma en que se desmorona.\u00a0Armon\u00eda.\u00a0ISBN 978-1-4000-4760-4.<br \/>\nGaskell, David R. (1995).\u00a0Introducci\u00f3n a la Termodin\u00e1mica de Materiales (4\u00aa ed.).\u00a0Taylor y Francis Publishing.\u00a0ISBN 978-1-56032-992-3.<br \/>\nGonz\u00e1lez-Vi\u00f1as, W. y Mancini, HL (2004).\u00a0Introducci\u00f3n a la ciencia de los materiales.\u00a0Prensa de la Universidad de Princeton.\u00a0ISBN 978-0-691-07097-1.<br \/>\nAshby, Michael;\u00a0Hugh Shercliff;\u00a0David Cebon (2007).\u00a0Materiales: ingenier\u00eda, ciencia, procesamiento y dise\u00f1o (1\u00aa ed.).\u00a0Butterworth-Heinemann.\u00a0ISBN 978-0-7506-8391-3.<br \/>\nJR Lamarsh, AJ Baratta, Introducci\u00f3n a la ingenier\u00eda nuclear, 3d ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.<br \/>\n<\/p><\/div><\/div> <\/div> <div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div> <\/div><\/div> <div class=\"su-divider su-divider-style-default\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\">\n<p>Ver arriba:<br \/>\nAleaciones de aluminio <a href=\"https:\/\/material-properties.org\" class=\"su-button su-button-style-default\" style=\"color:#FFFFFF;background-color:#2D89EF;border-color:#246ec0;border-radius:5px;-moz-border-radius:5px;-webkit-border-radius:5px\" target=\"_self\"><span style=\"color:#FFFFFF;padding:0px 16px;font-size:13px;line-height:26px;border-color:#6cadf4;border-radius:5px;-moz-border-radius:5px;-webkit-border-radius:5px;text-shadow:none;-moz-text-shadow:none;-webkit-text-shadow:none\">  <\/span><\/a> <\/p><\/div><\/div> <div  class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-33 lgc-tablet-grid-33 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights \"><div  class=\"inside-grid-column\"> <\/div><\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\" style=\"margin:15px 0;border-width:2px;border-color:#999999\"><\/div>\n<p>Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0<strong>Fortalecimiento de los mecanismos de las aleaciones de aluminio<\/strong>\u00a0, lo ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0<strong>danos un me gusta<\/strong>\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Esperamos que este art\u00edculo,\u00a0Fortalecimiento de los mecanismos de las aleaciones de aluminio\u00a0, lo ayude.\u00a0Si es as\u00ed,\u00a0danos un me gusta\u00a0en la barra lateral.\u00a0El objetivo principal de este sitio web es ayudar al p\u00fablico a conocer informaci\u00f3n importante e interesante sobre los materiales y sus propiedades.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[53],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v21.2 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>\u00bfQu\u00e9 son los mecanismos de fortalecimiento de las aleaciones de aluminio? 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