Las aleaciones de aluminio desempeñan un papel crucial en varios ámbitos, con un enfoque particular en la mejora de su resistencia a la corrosión. Este artículo profundiza en la resistencia a la corrosión de diferentes series de aleaciones de aluminio en diversos entornos de uso y revela los últimos avances tecnológicos para proporcionar una protección más confiable para las aleaciones de aluminio en diferentes campos.
Revelando la resistencia a la corrosión de la serie de aleación de aluminio: ¿qué serie de aleación prevalece?
Aleaciones de la serie 1000: aluminio comercialmente puro
Las aleaciones de la serie 1000 son las aleaciones más puras, contienen aproximadamente un 99,93% de aluminio puro y tienen una tasa de corrosión medida muy baja. La serie 1000 exhibe una excelente resistencia a la corrosión, pero debido a su baja dureza, no se usan ampliamente en aplicaciones cotidianas.
Aleaciones de la serie 2000: aluminio-cobre
Las aleaciones de aluminio de la serie 2000 contienen niveles más altos de cobre, generalmente alrededor del 4-10%, lo que resulta en propiedades mecánicas mejoradas. Se utilizan comúnmente en aplicaciones estructurales, especialmente en la industria aeroespacial. Sin embargo, la adición de cobre a la aleación puede afectar su durabilidad. Si bien la dureza aumenta significativamente (aproximadamente 500 MPa), estas aleaciones son susceptibles a la corrosión, particularmente en entornos industriales húmedos.
Aleaciones de la serie 3000: aluminio-manganeso
Las aleaciones de aluminio de la serie 3000 se suministran normalmente en forma de láminas finas. Es una aleación de aluminio con la adición de silicio y aproximadamente un 1% de manganeso para mejorar la resistencia a la corrosión dentro de la solución sólida. Esta aleación exhibe una resistencia moderada, aproximadamente 110 MPa.
Si se trabaja y recoce en frío, la serie 3000 logra excelentes propiedades mecánicas. También poseen una alta capacidad de moldeo, con hasta un 90% de aluminio fundido en todo el mundo perteneciente a la serie 3000. En consecuencia, los estudios de corrosión en aleaciones de aluminio fundido a menudo se centran en la serie 3000.
Aleaciones de la serie 5000: aluminio-magnesio
Las aleaciones de la serie 5000 tienen un contenido de magnesio inferior al 6%. El magnesio, cuando se disuelve en aluminio, mejora la resistencia a la corrosión y la dureza de la aleación. Las aleaciones de la serie 5000 tienen una dureza superior a 380 MPa, lo que las hace resistentes a la corrosión en ambientes marinos. Por lo tanto, se utilizan comúnmente en la industria marina.
Aleaciones de la serie 6000: aluminio-magnesio-silicio
Las aleaciones de aluminio de la serie 6000 a base de silicio mejoran la fluidez y reducen el punto de fusión. Estas aleaciones exhiben una resistencia a la dureza superior a 300 MPa y están disponibles principalmente en formas extruidas y en láminas. La adición de silicio y magnesio en la aleación, superior al 1,4%, mejora la resistencia durante el envejecimiento.
Las aleaciones de la serie 6000 demuestran una excelente resistencia a la corrosión, lo que las hace ampliamente utilizadas en entornos marinos y en la fabricación de motores de trenes.
Aleaciones de la serie 7000: aluminio-zinc-magnesio
La durabilidad de las aleaciones de la serie 7000 alcanza hasta 580 MPa, lo que las hace ampliamente utilizadas en la industria aeroespacial. Sin embargo, un inconveniente de la serie 7000 es la reducción de la resistencia a la corrosión. Son propensos al ataque ambiental y al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Para reequilibrar la resistencia a la corrosión, se emplean tratamientos térmicos complejos como el doble templado.
| El impacto de diferentes adiciones de aleaciones en la resistencia a la corrosión de las aleaciones de aluminio. | |
 | La adición de magnesio a las aleaciones de aluminio mejora las propiedades mecánicas. En forma de solución sólida, el magnesio reduce las velocidades de reacción catódica, por lo tanto, Mejora de la resistencia a la corrosión. |
 | La adición de silicio (Si) con magnesio (Mg) forma precipitados de Mg2Si, aumento de la dureza de la aleación de aluminio, pero potencialmente causando corrosión. La adición excesiva de silicio puede inducir agrietamiento por corrosión bajo tensión en las interfaces y acelerar las reacciones catódicas. |
 | Al igual que el magnesio, el cobre (Cu) induce reacciones catódicas localizadas en aleaciones de aluminio, causando corrosión. Sin embargo, en las aleaciones de la serie 6000 o 7000, El cobre se agrega principalmente para mejorar la dureza en lugar de la corrosión resistencia. |
 | La adición de Zn a las aleaciones de aluminio puede conducir a la formación de la fase τ Al-Mg-Zn en lugar de la fase β Al3Mg2, lo que provoca corrosión bajo tensión agrietamiento. A pesar de este riesgo, las aleaciones utilizadas en la industria aeroespacial Incorpora zinc para formar precipitados que mejoran la dureza. |
 | En la producción de aleaciones de aluminio, las trazas de hierro (Fe) son comunes pero costosas de eliminar. La solubilidad limitada del hierro promueve las reacciones catódicas, disminuyendo resistencia a la corrosión, especialmente cuando se combina con manganeso (Mn) o cobre (Cu) en la aleación. |
 | El litio contribuye a aumentar la dureza de las aleaciones de aluminio, por lo que Las aleaciones de aluminio y litio son ampliamente utilizadas en la industria aeroespacial. Sin embargo, la aparición de litio a lo largo de los límites de los granos conduce a una Aumento rápido de la velocidad de corrosión y propagación de la corrosión localizada. |
Del hogar al espacio: explorando el panorama de la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio
El entorno en el que se colocan las aleaciones de aluminio influye significativamente en su resistencia a la corrosión. La acidez o alcalinidad del entorno afecta en gran medida su resistencia a la corrosión.
| Campos de aplicación | Formas comunes de corrosión | Series de aleaciones comunes |
| Estructuras y edificios al aire libre | Las formas comunes de corrosión incluyen corrosión atmosférica, corrosión por el agua de lluvia y la corrosión causada por los rayos UV radiación. | Serie 6000 (como 6061, 6063), serie 5000 (tales como 5052) |
| Ambiente marino | El contenido de sal y la humedad en El agua de mar desencadena fácilmente la corrosión, especialmente en condiciones de clima marino. | Serie 5000 (como 5083, 5086) | Aleaciones de la serie
| Automóviles y transporte | Aleaciones de la serieFactores como las sales de las carreteras, los productos químicos contaminantes, altas temperaturas y La humedad puede contribuir a Corrosión por aleación de aluminio. | Serie 6000 (como 6061, 6063), serie 5000 (tales como 5052, 5083) |
| Aeroespacial | En entornos aeroespaciales, la alta temperaturas, alta presión y La humedad puede provocar oxidación y Corrosión de aleaciones de aluminio. | Serie 2000 (como 2024, 2219), serie 7000 (tales como 7075) |
| Industria química | Sustancias químicas, ácidas o alcalinas medios y las altas temperaturas pueden dan lugar a la corrosión química de aleaciones de aluminio. | La serie 7000 (como 7075), serie 3000 (tales como 3003) |
| Industria del embalaje | En la industria del embalaje, el aluminio Las aleaciones se utilizan comúnmente para empaquetar artículos como alimentos y productos farmacéuticos, que son susceptibles a la corrosión. La corrosión surge principalmente de los productos químicos en los envases artículos o la humedad en el medio ambiente. | Serie 3000 (como 3004, 3104) |
| Industria energética | Los equipos eléctricos a menudo están expuestos a altas temperaturas, humedad y vapor químico, que puede provocar Corrosión de aleaciones de aluminio. | Serie 1000 (como 1100, 1350), serie 6000 (tales como 6101) |
Aluminio vs. acero inoxidable: comparación de la resistencia a la corrosión
El acero inoxidable y el aluminio son conocidos por su excelente resistencia a la corrosión. El acero inoxidable generalmente proporciona una excelente resistencia a la corrosión sin tratamiento adicional, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren una alta resistencia a la corrosión.
Por el contrario, el aluminio a menudo requiere un tratamiento adicional, como anodizado o recubrimiento, para lograr el mismo nivel de resistencia a la corrosión. Por lo tanto, al elegir los materiales, se deben tener en cuenta los escenarios de aplicación específicos, el costo y los requisitos de rendimiento.
El rendimiento incomparable del aluminio- La capa de óxido del aluminio evita la oxidación.
- El aluminio es liviano en comparación con el acero inoxidable. En la fabricación de aviones y automóviles, la ligereza del aluminio es crucial.
El acero inoxidable cuenta con una excelente resistencia a la corrosión- Compuesto de hierro, cromo y níquel, el acero inoxidable exhibe una excelente resistencia a la corrosión.
- Cuando se expone a los elementos ambientales, el acero inoxidable forma una capa protectora de óxido de cromo que resiste eficazmente los efectos de la corrosión.
- EngranajesEjes
- Tuberías y accesorios petroquímicos
- Equipos de procesamiento de alimentos y bebidas
- Equipos de procesamiento químico y farmacéutico
- Rodillos de horno
- Recipientes a presión
- Componentes de automoción
- Reductores
- Cubiertas
- Disipadores de calor
- Componentes aeroespaciales no expuestos a altas temperaturas
Mejora de la resistencia a la corrosión de la aleación de aluminio: presentación de métodos de tratamiento de superficies
Puede mejorar o complementar la resistencia natural a la corrosión del aluminio a través de varios métodos:
- El anodizado es un proceso que espesa la capa protectora de óxido natural sumergiendo el metal en un baño electrolítico. Esto mejora la capacidad protectora de la capa de óxido y permite la coloración de la superficie, lo que da como resultado acabados altamente estéticos.
- El alodine es un recubrimiento de conversión utilizado para componentes de aluminio, formando una fina película protectora sobre el metal. Si bien no es tan efectivo como el anodizado, puede prevenir la corrosión y servir como imprimación para la pintura posterior.
- El recubrimiento de superficies de aluminio con recubrimientos líquidos de alta resistencia puede evitar que el aluminio entre en contacto con otros metales, evitando así la corrosión galvánica. Este también es un proceso de acabado de precisión, que ofrece opciones de color casi ilimitadas y es adecuado para la producción de lotes pequeños.
- El recubrimiento en polvo es otro acabado que puede prevenir la corrosión galvánica, similar a los recubrimientos líquidos. Sin embargo, en este caso, el polvo se adhiere al aluminio, lo que reduce el comportamiento de pelado y agrietamiento. La disponibilidad de color también es amplia y es más respetuosa con el medio ambiente en comparación con los recubrimientos líquidos.
Vanguardia tecnológica: últimos avances en técnicas de resistencia a la corrosión de aleaciones de aluminio
Con el desarrollo continuo de la tecnología, se ha proporcionado una protección más confiable para la aplicación de aleaciones de aluminio en diversos campos, promoviendo la mejora continua de su resistencia a la corrosión.
Recubrimientos nanoestructurados: Mediante la aplicación de recubrimientos a nanoescala sobre la superficie del aluminio, se puede mejorar su resistencia a la corrosión. Estos recubrimientos pueden proporcionar una protección más efectiva, reduciendo la oxidación y la corrosión.
Nuevo diseño de aleación: Al optimizar las formulaciones de aleaciones y las técnicas de procesamiento, se pueden producir aleaciones de aluminio con mayor resistencia a la corrosión. Estas novedosas aleaciones exhiben un rendimiento superior en resistencia a la oxidación y la corrosión.
Recubrimientos funcionales: El desarrollo de recubrimientos con funciones específicas, como recubrimientos autorreparables o recubrimientos con capacidades de autolimpieza, puede mejorar aún más la resistencia a la corrosión de las aleaciones de aluminio.