ALEACIONES DE ALUMINIO

Las aleaciones de aluminio que emplea la industria aeronáutica son el resultado de la combinación del aluminio Al con otros metales: cobre (Cu), manganeso (Mn), Zinc (Zn) y magnesio (Mg). Aunque otros metales se pueden combinar con Al solo los citados tienen suficiente solubilidad sólida para considerarse elementos aleantes. Ahora bien, circonio (Zr), Cromo (Cr) y Manganeso (Mn) tienen poca solubilidad sólida en aluminio, pero poseen la capacidad de controlar la estructura granular de la aleación de aluminio. Las aleaciones de aluminio pertenecen al grupo de las aleaciones ligeras {light alloys, porque su densidad es relativamente baja y poseen gran resistencia mecánica, Estas dos cualidades, poco peso específico (2,8 g/cm3) y alta resistencia mecánica, son esenciales desde el punto de vista de la construcción de aviones. El aluminio puro es un material que posee gran resistencia a la corrosión. Sin embargo, sus aleaciones no tienen la misma capacidad para resistir los ataques corrosivos. Por esta razón las aleaciones se tratan por distintos medios para prevenir su deterioro con el paso de tiempo. El caso más típico es el alclad. Alclad es una aleación de aluminio recubierta con aluminio puro. 

Designación de las aleaciones de aluminio.

El Sistema Internacional de Clasificación de Aleaciones (International Alloy Designation System) es el que se emplea en aeronáutica y se aplica para identificar las aleaciones de aluminio. Se compone de cuatro dígitos (xxxx).

El primero indica la serie de la aleación.

El segundo dígito, si es distinto de 0, indica la revisión de la aleación (modificaciones que ha experimentado la aleación).

Los dos últimos dígitos tienen solo sentido técnico para la serie 1; indican el grado de pureza. Para las restantes series los dos últimos dígitos son arbitrarios y se usan con criterios de diferenciación entre aleaciones de un mismo grupo.

La Tabla es la siguiente:

1xxx Aluminio al 99% de pureza, o más.

2xxx Aleación de aluminio-cobre.

3xxx Aleación aluminio-silicio-cobre-magnesio.

4xxx Aleación de aluminio-silicio.

5xxx Aleación de aluminio-magnesio.

6xxx Aleación de aluminio-magnesio-silicio,

7xxx Aleación de aluminio-cinc.

8xxx Aleación de aluminio-otros elementos.

a. Aleación de aluminio 2024. La serie 2 pertenece al grupo Al-Cu. La aleación no ha experimentado modificación (digito 0). El número 24 la identifica en la serie 2xxx. b. Aleación de aluminio 2128. Para su identificación procedemos de igual modo: la serie 2 pertenece al grupo Al-Cu. Ha tenido una modificación (digito 1). El número 28 la identifica en la serie 2xxx.   c. Aluminio 1235. Aluminio puro, modificado dos veces (2), y 99,35 % de pureza (dígitos 35).

Clases de aleaciones de aluminio

Se dividen en categorías de moldeo y forja.

a. Las aleaciones de moldeo {casting alloys} se usan en la industria general tal cual, es decir, como salen de moldeo, sin tratamiento térmico o mecánico posterior. El grano es grueso. Sus propiedades de resistencia mecánica son inapropiadas para empleo aeronáutico.

b. Las aleaciones de forja {wrought alloys se emplean en aviación desde la década de 1930. Sus propiedades mecánicas se mejoran mediante tratamientos mecánicos (extrusión, laminación, etc.) o térmicos. Los tratamientos térmicos de estas aleaciones permiten obtener una microestructura del material que les confiere alta resistencia mecánica, vía un proceso de endurecimiento conocido con el nombre de "maduración". Por ello, las aleaciones de aluminio de forja se dividen, a su vez, en dos categorías: aleaciones de maduración natural o artificial.

Hay aleaciones que admiten tratamiento térmico y experimentan transformaciones estructurales cuando se someten a calentamiento y enfriamiento controlados. Otras no endurecen por tratamiento (cuando el Mg o Mn están presentes, solos o en combinación, como mayores elementos aleantes). No obstante, se puede modificar la estructura por recristalización después del trabajo en frío.

En estructuras aeronáuticas se emplean solo las primeras de las citadas.