La aleación de aluminio 5754, una aleación de Al-Mg con magnesio como principal elemento de aleación, se utiliza ampliamente en el sector industrial gracias a su excelente resistencia a la corrosión, resistencia media y buen rendimiento de procesamiento. La diversidad de su rendimiento se debe en gran medida a los diferentes tratamientos térmicos y estados de procesamiento, como O, H111, H22, H32, etc.
Los diferentes temples confieren a la hoja de aluminio 575 propiedades diferenciadas mediante el control del proceso. Entre ellos, H111 y H22 presentan características propias en cuanto al equilibrio entre resistencia y plasticidad, y se han convertido en los dos temples más frecuentemente comparados en aplicaciones de resistencia media y baja.
Diferencias de proceso
Proceso H111
El núcleo del estado al 5754 h111 es el "endurecimiento por acritud suave", que suele formarse de forma natural durante el proceso de conformado del material. Este proceso conserva la buena plasticidad original del material, con una tensión interna extremadamente baja, y es adecuado para procesos que requieren un conformado complejo posterior (como el doblado y el estampado).
Proceso H22
H22 es un proceso compuesto por endurecimiento por acritud y recocido parcial. El material final conserva una alta resistencia a la vez que recupera ligeramente su plasticidad, equilibrando la alta resistencia y la maquinabilidad.
Diferencias en las propiedades físicas
Densidad y punto de fusión
Ambos tienen una densidad de 2,66 g/cm³ y un rango de punto de fusión de 590-650 °C, determinado por la composición fija de la aleación 5754 (Al ≥95 %, Mg 2,6 %-3,6 %) y no se ve afectado por el estado de procesamiento.
Expansión térmica y conductividad térmica
Coeficiente de expansión térmica: H111 es de 23,4 × 10⁻⁶/℃ a 20-100 °C; H22 tiene un coeficiente de expansión térmica ligeramente superior (23,6 × 10⁻⁶/℃) debido a una distorsión reticular ligeramente mayor tras el procesamiento. Esta diferencia debe tenerse en cuenta en soldaduras de precisión o entornos de alta temperatura.
Conductividad térmica: El H111 tiene una conductividad térmica de aproximadamente 126 W/(m·K), mientras que el H22 tiene una conductividad térmica de 123 W/(m·K) debido a dislocaciones que dificultan la conducción del calor, lo que tiene un impacto más evidente en los componentes de disipación de calor, como los radiadores.
Diferencias en las propiedades mecánicas
Resistencia y plasticidad
Resistencia a la tracción: H111 es de 190-240 MPa, mientras que H22 aumenta a 220-270 MPa, lo que representa un aumento de aproximadamente el 15 %.
Límite elástico: H111 es de aproximadamente 80 MPa, mientras que H22 aumenta significativamente a 130 MPa debido al refuerzo por dislocación, lo que representa un aumento del 62,5 %.
Elongación: H111 mantiene una alta plasticidad del 12 % al 18 %, mientras que H22 pierde algo de plasticidad debido al endurecimiento por acritud, y la elongación disminuye al 7 % al 12 %.
Dureza y tenacidad
La dureza Brinell de H111 es de aproximadamente 38 HBW y presenta una buena tenacidad (energía de impacto ≥ 25 J). La dureza del H₂₂ aumenta a 63 HBW, pero la tenacidad disminuye ligeramente (energía de impacto 18-22 J), lo que refleja la ley típica de "aumento de la resistencia acompañado de sacrificio de la tenacidad".
Diferencias en las propiedades químicas
Resistencia a la corrosión
Ambas mantienen la excelente resistencia a la corrosión de la aleación 5754. La película de pasivación formada por magnesio es densa y estable, y la tasa de corrosión en agua de mar y atmósferas húmedas es inferior a 0,01 mm/año.
Sin embargo, el aluminium 5754 h22 puede producir defectos de contorno de grano durante el proceso de procesamiento. En un entorno de alta concentración de iones cloruro (como la prueba de niebla salina), su tasa de corrosión es aproximadamente un 5 %-8 % mayor que la del H₂₂. Si bien la diferencia es pequeña, debe tenerse en cuenta en entornos extremos.
Estabilidad química de la soldadura
Durante la soldadura, el H₂₂ no es propenso a la corrosión intergranular en la zona afectada por el calor (ZAC) debido a su baja tensión interna. El estado parcialmente recocido del H22 puede causar un reblandecimiento local de la ZAT. Si el proceso de soldadura no es el adecuado, la sensibilidad a la corrosión es ligeramente superior a la del H111, lo que debe mitigarse controlando la temperatura de soldadura (<450 °C).
Diferencias de aplicación
Escenarios típicos del H111
Ámbito automotriz: paneles interiores de puertas, soportes de paneles de instrumentos (se requiere estampado complejo);
Decoración arquitectónica: paneles de muro cortina de aleación de aluminio, techos (se requiere buen rendimiento de flexión);
Fabricación de contenedores: latas de envasado de alimentos, tanques de almacenamiento de líquidos (no se requiere agrietamiento por tensión después de la soldadura).
Áreas de ventaja del H22
Transporte: suelo de compartimentos de camiones, paneles laterales de barcos (se requiere resistencia al impacto);
Ingeniería estructural: soportes ligeros, vigas de estanterías (se requiere capacidad de carga);
Equipamiento para exteriores: estructuras de remolques de camping, carcasas de equipos portátiles (se requieren resistencia y ligereza).
Fuente original: https://www.placadealuminio.es/a/al-5754-h111-vs-h22.html
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