Todo sobre el aluminio 5052 (propiedades, resistencia y usos)

Christian Cavallo

El aluminio comercial moderno viene en muchos tipos, conocidos como aleaciones, y cada uno proporciona beneficios únicos dependiendo de la aleación elegida. Una aleación es un material de ingeniería mejorado, hecho mediante la adición de elementos únicos a un metal base. En este artículo, el metal base en cuestión es el aluminio, y estos elementos únicos pueden ser el silicio, el cobre, el zinc y/o muchos otros elementos metálicos. Estos elementos de «aleación» pueden aumentar la fuerza, la conductividad, la resistencia o las propiedades químicas del metal base, y pueden hacerlo más versátil como material de ingeniería. El aluminio se alea fácilmente, por lo que existen numerosas series de aleaciones de aluminio que han sido organizadas por la Asociación del Aluminio (AA Inc.) en función de sus elementos de aleación, y cada una de ellas recibe un nombre de cuatro dígitos. La aleación de aluminio 5052 será el foco principal de este artículo, que proviene de la serie 5xxx de aleaciones de aluminio, o aquellas que utilizan el magnesio como su elemento de aleación principal (para una mejor comprensión de la nomenclatura de las aleaciones de aluminio, por favor visite nuestro artículo todo sobre la aleación de aluminio 6061). Las propiedades físicas, mecánicas y químicas del aluminio 5052 serán destacadas en este artículo para demostrar que es un recurso inestimable para algunas aplicaciones vitales.

Propiedades físicas del aluminio 5052

Como se ha explicado anteriormente, las aleaciones de aluminio tienen porcentajes específicos de elementos de aleación que mejoran las propiedades del material; estos porcentajes son importantes, porque diferencian una aleación de otra, especialmente dentro de la misma serie. El aluminio tipo 5052 contiene 97,25% de Al, 2,5% de Mg y 0,25% de Cr, y su densidad es de 2,68 g/cm3 (0,0968 lb/in3). Generalmente, la aleación de aluminio 5052 es más fuerte que otras aleaciones populares como el aluminio 3003 y también tiene una mejor resistencia a la corrosión debido a la ausencia de cobre en su composición.

Las propiedades de la aleación de aluminio 5052 difieren en función de cómo se trabaja en frío, o se hace más fuerte utilizando el proceso de endurecimiento por trabajo. Cuando se trabaja, o se altera permanentemente su forma (piénsese en el doblado, el conformado, el laminado, etc.), los metales como el aluminio aumentan su resistencia pero disminuyen su maleabilidad. Esto es una consecuencia de la estructura molecular del metal, pero para la brevedad de esta explicación, sólo hay que saber que existen métodos mecánicos para hacer más fuertes las aleaciones de aluminio. Hay varios procedimientos diferentes para endurecer la aleación de aluminio 5052, pero este artículo utiliza los valores de resistencia de la aleación de aluminio 5052 endurecida H32 (5052-H32). Tenga en cuenta que esta aleación no puede fortalecerse mediante el proceso de tratamiento térmico, del que se benefician otras aleaciones de aluminio como el aluminio 7075 o el aluminio 6061 (puede encontrar más información sobre el tratamiento térmico en estos artículos respectivos).

Propiedades mecánicas

Hay algunas métricas importantes que hay que conocer cuando se entienden las propiedades mecánicas de un material de ingeniería, y todas ellas se resumen en la Tabla 1 a continuación.

Los dos primeros valores importantes son el módulo de elasticidad y el módulo de cizallamiento, que representan la respuesta de un material a las fuerzas axiales (tracción/empuje) y de cizallamiento (torsión/corte), respectivamente. Estas medidas se encuentran empíricamente utilizando pruebas de tensión, y el módulo de elasticidad y el módulo de cizallamiento del aluminio 5052 se encuentran en 70,3 GPa (10.200 ksi) y 25,9 GPa (3.760 ksi), respectivamente.

El límite de elasticidad y la resistencia última son también valores fundamentales que hay que conocer al especificar un material. Representan la cantidad máxima de tensión que provoca una deformación elástica (no permanente) y plástica (permanente). Para conocer más a fondo estos valores, visite nuestro artículo sobre la aleación de aluminio 7075. El límite elástico suele ser el valor más preocupante en las aplicaciones estáticas, en las que el material nunca debe deformarse permanentemente (como en las aplicaciones estructurales). Sin embargo, la resistencia a la rotura puede ser necesaria en determinados casos, por lo que no está de más conocerla. La aleación de aluminio 5052 tiene un límite elástico de 193 MPa (28.000 psi) y una resistencia a la tracción final de 228 MPa (33.000 psi), lo que significa que es moderadamente fuerte en comparación con otras aleaciones populares.

La resistencia al cizallamiento es la resistencia de un material cuando es «cortado» por fuerzas opuestas a lo largo de un plano. La aleación de aluminio 5052 está a menudo expuesta a esta tensión, ya que es comúnmente estampada a partir de chapa metálica. Esencialmente, la fuerza del estampado se opone a la fuerza de la chapa sobre la superficie de trabajo, cortando el metal a través del plano perpendicular (o la dimensión más fina de la chapa). Para una comprensión más intuitiva de estos valores, no dude en visitar nuestro artículo sobre la aleación de aluminio 6061. La resistencia al cizallamiento de la aleación de aluminio 5052 es de 138 MPa (20000 psi), que es de nuevo moderadamente más fuerte que otras aleaciones comunes.

Tabla 1: Resumen de las propiedades mecánicas de la aleación de aluminio 5052.

Resistencia a la corrosión

5052 la aleación de aluminio es especialmente útil por su mayor resistencia a los ambientes cáusticos. Todas las aleaciones de aluminio forman una capa de óxido en presencia de aire/agua, que protege al aluminio químicamente activo de seguir reaccionando con el entorno exterior. El grado de resistencia a la corrosión depende de la temperatura, de los productos químicos presentes en el aire y del entorno de trabajo próximo; sin embargo, en circunstancias ambientales, el aluminio 5052 se mantiene excepcionalmente bien. El aluminio tipo 5052 no contiene cobre, lo que significa que no se corroe fácilmente en un entorno de agua salada que puede atacar y debilitar los compuestos de cobre-metal. La aleación de aluminio 5052 es, por lo tanto, la aleación preferida para aplicaciones marinas y químicas, donde otros aluminios se debilitarían con el tiempo. El aluminio 5052 en presencia de suelo alcalino puede causar efectos corrosivos como picaduras, pero esto es difícil de generalizar debido a la gran variación en las composiciones del suelo. Debido a su alto contenido en magnesio, el 5052 es particularmente bueno para resistir la corrosión del ácido nítrico concentrado, el amoníaco y el hidróxido de amonio. Cualquier otro efecto cáustico puede ser mitigado/eliminado mediante el uso de un recubrimiento de capa protectora, lo que hace que la aleación de aluminio 5052 sea muy atractiva para aplicaciones que necesitan un material inerte pero resistente.

Aplicaciones del aluminio 5052

5052 es más fuerte que otras aleaciones populares y tiene una mayor resistencia a la corrosión. Estas características permiten que el aluminio 5052 sobresalga en la industria marina, así como en aplicaciones electrónicas y químicas. Los usos del aluminio 5052 son amplios, pero algunas aplicaciones notables incluyen:

• Embarcaciones a presión
• Equipos marinos
• Cajas electrónicas
• Chasis electrónicos
• Tubos hidráulicos
• Equipos médicos
• Señales de hardware

por nombrar algunos ejemplos comunes.

Resumen

Este artículo presenta un breve resumen de las propiedades, resistencia y aplicaciones del aluminio 5052. Para obtener información sobre otros productos, consulte nuestras guías adicionales o visite la plataforma de descubrimiento de proveedores de Thomas para localizar posibles fuentes de suministro o ver detalles sobre productos específicos. También tenemos guías sobre otros tipos de aluminio, como el aluminio 6061, el aluminio 7075 y el aluminio 3003.

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