Aluminio 5083-H116
Introducción al Aluminio 5083-H116
Aluminio 5083-H116 es una aleación de aluminio-magnesio endurecida por deformación y no tratable térmicamente, procesada específicamente para mejorar la resistencia a la corrosión en entornos marinos y de agua salada. El temple H116 indica que la aleación ha sido endurecida por deformación y estabilizada para mejorar la resistencia, la soldabilidad y la resistencia a la corrosión exfoliante y a la corrosión bajo tensión.
Aluminio 5083-H116 se utiliza ampliamente en el mecanizado CNC de estructuras marinas, equipos offshore, paneles de transporte y componentes de defensa que requieren una resistencia robusta, excelente desempeño de soldadura y estabilidad anticorrosiva a largo plazo.
Propiedades químicas, físicas y mecánicas del Aluminio 5083-H116
Composición química (típica)
Elemento | Rango de composición (peso %) | Función clave |
|---|---|---|
Aluminio (Al) | Balance | Metal base para la resistencia a la corrosión |
Magnesio (Mg) | 4.0–4.9 | Principal elemento de refuerzo, mejora la resistencia al agua de mar |
Manganeso (Mn) | 0.4–1.0 | Mejora la resistencia y la tenacidad |
Cromo (Cr) | 0.05–0.25 | Aumenta la resistencia a la corrosión en entornos marinos |
Silicio (Si) | ≤0.40 | Elemento residual |
Hierro (Fe) | ≤0.40 | Elemento residual |
Cobre (Cu) | ≤0.10 | Elemento residual |
Zinc (Zn) | ≤0.25 | Elemento residual |
Propiedades físicas
Propiedad | Valor (típico) | Norma/condición de ensayo |
|---|---|---|
Densidad | 2.66 g/cm³ | ASTM B311 |
Punto de fusión | 570–640°C | ASTM E299 |
Conductividad térmica | 121 W/m·K a 25°C | ASTM E1952 |
Conductividad eléctrica | 32% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de expansión | 25.3 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidad calorífica específica | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo elástico | 70 GPa | ASTM E111 |
Propiedades mecánicas (temple H116)
Propiedad | Valor (típico) | Norma de ensayo |
|---|---|---|
Resistencia a la tracción | 310–350 MPa | ASTM E8/E8M |
Límite elástico (0.2%) | 230–280 MPa | ASTM E8/E8M |
Elongación | ≥10% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 85–95 HB | ASTM E10 |
Resistencia a la fatiga | 110–130 MPa | ASTM E466 |
Resistencia al impacto | Excelente | ASTM E23 |
Características clave del Aluminio 5083-H116
Resistencia a la corrosión de grado marino: Tratado especialmente para un rendimiento superior en entornos de agua salada y salmuera. Resiste la corrosión por picadura, la corrosión bajo tensión y la corrosión exfoliante.
Mayor resistencia en temple estabilizado: Ofrece un límite elástico más alto que 5083-O o H321 manteniendo ductilidad y conformabilidad—ideal para componentes marinos de placa gruesa y bastidores estructurales.
Excelente soldabilidad sin fisuración posterior a la soldadura: Las uniones soldadas conservan más del 90% de la resistencia del material base, especialmente al usar alambre de aporte 5356 en procesos MIG/TIG.
Buena estabilidad dimensional: El temple H116 evita alabeos durante el mecanizado CNC, especialmente en paneles planos grandes o piezas estructurales.
Aleación no tratable térmicamente: La resistencia mecánica aumenta mediante endurecimiento por deformación, no por tratamiento térmico. Las propiedades permanecen estables incluso en servicio prolongado.
Desafíos y soluciones de mecanizado CNC para el Aluminio 5083-H116
Desafíos de mecanizado
Endurecimiento por deformación: Pasadas agresivas o una mala evacuación de viruta pueden causar desgaste excesivo de la herramienta.
Filo recrecido (BUE): La adhesión del material puede reducir la calidad superficial y la vida útil de la herramienta.
Gran tamaño de componente: A menudo se usa en placas de gran formato que requieren precisión de fijación y configuraciones CNC de alto par.
Estrategias de mecanizado optimizadas
Selección de herramientas
Parámetro | Recomendación | Justificación |
|---|---|---|
Material de la herramienta | Carburo con recubrimiento TiAlN o pulido tipo diamante | Reduce la fricción y resiste el agarrotamiento |
Geometría | Ángulo de ataque grande con canal de alta precisión | Favorece el flujo de viruta y la integridad superficial |
Velocidad de corte | 200–350 m/min | Equilibra la temperatura y la vida útil de la herramienta |
Avance | 0.10–0.25 mm/rev | Mantiene tolerancias ajustadas y evita vibraciones |
Refrigerante | Inundación o niebla de alta presión (≥30 bar) | Elimina calor y minimiza la adhesión a la herramienta |
Parámetros de corte del Aluminio 5083-H116 (cumplimiento ISO 513)
Operación | Velocidad (m/min) | Avance (mm/rev) | Profundidad de corte (mm) | Presión del refrigerante (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 200–280 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 30–40 (Inundación) |
Acabado | 280–350 | 0.05–0.10 | 0.2–1.0 | 40–60 (Inundación/Niebla) |
Tratamiento superficial para piezas CNC de Aluminio 5083-H116
Anodizado: Compatible con anodizado Tipo II y anodizado duro; añade hasta 50 µm de protección para piezas marinas.
Recubrimiento en polvo: Logra >1000 horas de resistencia a niebla salina (ASTM B117) con un espesor de recubrimiento de 60–100 µm.
Electropulido: Mejora la resistencia a la corrosión en geometrías complejas y canales internos.
Pasivación: Garantiza superficies limpias para pre-recubrimiento o piezas en servicio sin recubrimiento.
Cepillado: Crea acabados Ra 1.0–1.6 µm, ideales para paneles marinos o estructurales antirreflejo.
Recubrimiento Alodine: Mejora la resistencia a la corrosión sin afectar la continuidad eléctrica. Es útil en envolventes eléctricas y terminales.
Recubrimiento UV: Añade resistencia al rayado y claridad a largo plazo para superficies expuestas.
Recubrimiento de laca: Evita la oxidación y mejora la estética en piezas marinas y de defensa de alta gama.
Aplicaciones industriales del Aluminio 5083-H116
Marino: Cascos de barcos, plataformas offshore y carcasas submarinas que requieren resistencia estructural y resistencia a la corrosión por agua salada.
Defensa: Placa de blindaje, soportes de radar y bastidores de soporte utilizados en entornos navales y tácticos.
Petróleo y gas: Bridas de tubería, abrazaderas de riser y componentes submarinos expuestos a medios agresivos.
Automoción (vehículos especiales): Remolques cisterna, vehículos blindados y envolventes de baterías donde el peso y la resistencia a la corrosión son críticos.
Equipos industriales: Soportes portantes mecanizados por CNC, transportadores y carcasas de proceso expuestos a atmósferas industriales corrosivas.
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