{"id":13804,"date":"2024-11-18T15:27:28","date_gmt":"2024-11-18T07:27:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sogaworks.com\/?p=13804"},"modified":"2025-01-10T16:30:12","modified_gmt":"2025-01-10T08:30:12","slug":"all-about-7075-aluminum","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sogaworks.com\/es\/blogs\/all-about-7075-aluminum\/","title":{"rendered":"Aluminio 7075: Propiedades, ventajas y usos"},"content":{"rendered":"
El aluminio 7075 es una aleaci\u00f3n termotratable de alta resistencia, popular por sus excelentes propiedades mec\u00e1nicas y su relaci\u00f3n resistencia-peso. Esta aleaci\u00f3n tiene una composici\u00f3n mayoritaria de aluminio, zinc y peque\u00f1as cantidades de magnesio y cobre. Por ello, tiene una excelente resistencia a la tensi\u00f3n y la fatiga. Este art\u00edculo explorar\u00e1 sus principales propiedades, t\u00e9cnicas de procesamiento y aplicaciones del aluminio 7075, para que los lectores puedan tener una visi\u00f3n general sobre las capacidades de esta aleaci\u00f3n en diferentes entornos industriales.<\/p>\n\n\n\n
El aluminio es una aleaci\u00f3n termotratable que pertenece a la serie 7xxx de aleaciones de aluminio. Se alea principalmente con zinc con un contenido aproximado de 6%. Este grado es conocido por sus excelentes propiedades mec\u00e1nicas, como su alta resistencia, ligereza y resistencia a la fatiga. Aunque el aluminio 7075 tiene una excelente resistencia, puede ser propenso al agrietamiento por corrosi\u00f3n bajo tensi\u00f3n en determinados entornos y a menudo requiere revestimientos protectores o anodizado para mejorar su resistencia a la corrosi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El aluminio 7075 est\u00e1 compuesto por 5,1-6,1% de zinc, 2,1-2,9% de magnesio y 1,2-2,0% de cobre, junto con trazas de otros elementos como cromo, silicio y manganeso.<\/p>\n\n\n\n Cuadro 1<\/strong>. Composici\u00f3n de las aleaciones de aluminio 7075 (%)<\/strong><\/p>\n\n\n\n Los tipos de temple m\u00e1s utilizados para el aluminio 7075 son O-temper, T6, T651, T7 y T7351.<\/p>\n\n\n\n 7075-O<\/strong><\/p>\n\n\n\n Se trata de una aleaci\u00f3n 7075 no tratada t\u00e9rmicamente que tiene una resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n no superior a 240 MPa, y un l\u00edmite el\u00e1stico m\u00e1ximo no superior a 120 Mpa. El material tiene una excelente resistencia a la corrosi\u00f3n y a la fatiga.<\/p>\n\n\n\n 7075-T6<\/strong><\/p>\n\n\n\n 7075-T6 es una soluci\u00f3n tratada t\u00e9rmicamente y envejecida artificialmente. Este material tiene una resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n no superior a 560 MPa, y un l\u00edmite el\u00e1stico m\u00e1ximo no superior a 480 Mpa. Este es el temple m\u00e1s utilizado de la aleaci\u00f3n de aluminio 7075.<\/p>\n\n\n\n 7075-T651<\/strong><\/p>\n\n\n\n El 7075 -T651 se somete a un tratamiento t\u00e9rmico por disoluci\u00f3n, se alivia de tensiones y, a continuaci\u00f3n, se envejece artificialmente. Este material tiene una resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n no superior a 550 MPa y un l\u00edmite el\u00e1stico m\u00e1ximo no superior a 460 Mpa. El alivio de tensiones se consigue estirando el metal una cantidad que depende del tipo de producto forjado est\u00e1ndar que se fabrique (chapa, placa, barra o forja).<\/p>\n\n\n\n 7075-T7<\/strong><\/p>\n\n\n\n 7075-T7 es una soluci\u00f3n tratada t\u00e9rmicamente y estabilizada mediante promediado artificial. Este material tiene una resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n no superior a 500 MPa y un l\u00edmite el\u00e1stico m\u00e1ximo no superior a 410 Mpa. Tiene la segunda ductilidad m\u00e1s alta en comparaci\u00f3n con las dem\u00e1s variantes de aluminio 7075.<\/p>\n\n\n\n 7075-T7351<\/strong><\/p>\n\n\n\n El 7075-T7351 se somete a tratamiento t\u00e9rmico por disoluci\u00f3n, se libera de tensiones y, a continuaci\u00f3n, se estabiliza mediante promediado artificial. Este material tiene una resistencia m\u00e1xima a la tracci\u00f3n no superior a 510 MPa, y un l\u00edmite el\u00e1stico m\u00e1ximo no superior a 410 Mpa.<\/p>\n\n\n\n Cuadro 2<\/strong>. Propiedades mec\u00e1nicas de la aleaci\u00f3n de aluminio 7075<\/strong><\/p>\n\n\n\n El aluminio 7075 es una aleaci\u00f3n de alto rendimiento conocida por sus buenas propiedades mec\u00e1nicas, en particular por su relaci\u00f3n resistencia-peso, lo que la convierte en una opci\u00f3n ideal para industrias exigentes como la aeroespacial y la de automoci\u00f3n. Para entender realmente por qu\u00e9 el 7075 goza de tan buena reputaci\u00f3n, es importante examinar con m\u00e1s detalle las propiedades clave de este material.<\/p>\n\n\n\n Resistencia a la tracci\u00f3n: 560 MPa<\/strong><\/p>\n\n\n\n La resistencia a la tracci\u00f3n es la mayor tensi\u00f3n posible que puede soportar un material al estirarlo o tirar de \u00e9l antes de romperse. En este sentido, el aluminio 7075 tiene una resistencia a la tracci\u00f3n de 560 MPa, es decir, puede soportar grandes fuerzas antes de fallar. Este nivel de resistencia a la tracci\u00f3n hace que el aluminio 7075 sea ideal para aplicaciones en las que se necesita resistencia a grandes fuerzas, sin estirarse ni romperse, como los componentes estructurales de aviones y otros equipos militares.<\/p>\n\n\n\n L\u00edmite el\u00e1stico: 480 MPa<\/strong><\/p>\n\n\n\n El l\u00edmite el\u00e1stico es la tensi\u00f3n a la que el material comienza a deformarse pl\u00e1sticamente, lo que significa que ya no volver\u00e1 a su forma original una vez eliminada la tensi\u00f3n. El l\u00edmite el\u00e1stico del aluminio 7075 es de 480 MPa. Se trata de una de las propiedades m\u00e1s cr\u00edticas, ya que establece la carga m\u00e1xima que puede soportar el material sin doblarse o alabearse permanentemente.<\/p>\n\n\n\n Desde un punto de vista pr\u00e1ctico, este alto l\u00edmite el\u00e1stico hace del aluminio 7075 un material excelente para componentes que deben mantener su forma cuando se someten a cargas pesadas, como las alas de los aviones, los marcos de los fuselajes y otros elementos estructurales de la ingenier\u00eda aeroespacial.<\/p>\n\n\n\n Dureza: 150 HB<\/strong><\/p>\n\n\n\n La dureza se refiere a la resistencia a la indentaci\u00f3n, la abrasi\u00f3n o el rayado. La dureza del aluminio 7075 es de 150 HB (dureza Brinell). Esta propiedad ser\u00eda de mayor inter\u00e9s en piezas que van a ser sometidas a desgaste, o cuya superficie debe ser lo suficientemente resistente como para soportar da\u00f1os en la superficie.<\/p>\n\n\n\n En general, con el aumento de la dureza aumenta la resistencia al desgaste, pero tambi\u00e9n se hace cada vez m\u00e1s dif\u00edcil de mecanizar. As\u00ed pues, en lo que respecta al 7075, destacar\u00e1 en \u00e1mbitos como engranajes, utillaje y piezas de alto desgaste utilizadas en maquinaria, aplicaciones aeroespaciales y militares.<\/p>\n\n\n\n Densidad: 2,85 g\/cm\u00b3<\/strong><\/p>\n\n\n\n La densidad se define como la masa de un material por unidad de volumen. La densidad del aluminio 7075 es de 2,85 g\/cm\u00b3, lo que lo sit\u00faa en el extremo inferior en comparaci\u00f3n con otros materiales, como el acero o el titanio. Esto ayuda a la aleaci\u00f3n a mantenerse delgada y media en t\u00e9rminos de peso, lo cual es muy importante cuando el peso es la preocupaci\u00f3n de todos con las prioridades.<\/p>\n\n\n\n Conductividad el\u00e9ctrica: 33% IACS<\/strong><\/p>\n\n\n\n La conductividad el\u00e9ctrica es la capacidad de un material para conducir la corriente el\u00e9ctrica. El aluminio 7075 tiene una conductividad el\u00e9ctrica de 33% IACS-International Annealed Copper Standard. Esto implicar\u00eda que el 7075 es de alguna manera menos conductor que el aluminio puro, que tiene una conductividad de aproximadamente 60% IACS.<\/p>\n\n\n\n Conductividad t\u00e9rmica: 130 W\/m-K<\/strong><\/p>\n\n\n\n La conductividad t\u00e9rmica describe la capacidad de un material para conducir el calor; para el aluminio 7075, este valor es de 130 W\/m-K. Aunque solo es la mitad del valor del aluminio puro, con una conductividad t\u00e9rmica de 235 W\/m-K, permite que el 7075 funcione adecuadamente en la mayor\u00eda de las aplicaciones en las que se produce una transferencia de calor importante.<\/p>\n\n\n\n Dilataci\u00f3n t\u00e9rmica: 23 \u00b5m\/m-K<\/strong><\/p>\n\n\n\n La dilataci\u00f3n t\u00e9rmica es el proceso por el cual el material aumenta de tama\u00f1o al ganar calor. El coeficiente de expansi\u00f3n t\u00e9rmica del aluminio 7075 es de 23 \u00b5m\/m-K, lo que significa que por cada metro, la longitud se expandir\u00e1 23 micras cuando la temperatura aumente 1\u00b0C. Esto representa una expansi\u00f3n t\u00e9rmica bastante baja; por lo tanto, los cambios de temperatura no alteran la estabilidad dimensional del aluminio 7075. Esto representa una expansi\u00f3n t\u00e9rmica bastante baja; por lo tanto, los cambios de temperatura no alteran la estabilidad dimensional del aluminio 7075.<\/p>\n\n\n\n M\u00f3dulo el\u00e1stico: 70 GPa<\/strong><\/p>\n\n\n\n El m\u00f3dulo el\u00e1stico, a menudo denominado m\u00f3dulo de elasticidad, es una medida de la rigidez de un material o de su resistencia a la deformaci\u00f3n bajo tensi\u00f3n. El m\u00f3dulo el\u00e1stico del aluminio 7075 es de 70 GPa. Esto implicar\u00eda que la aleaci\u00f3n es bastante r\u00edgida ya que hay una tendencia muy peque\u00f1a a la deformaci\u00f3n bajo cargas aplicadas. El aluminio 7075 tiene un alto m\u00f3dulo el\u00e1stico, lo que lo hace especialmente adecuado en aplicaciones en las que se requiere estabilidad dimensional y baja deformaci\u00f3n. La rigidez del 7075 puede aprovecharse con gran ventaja en elementos como las alas de los aviones y las vigas estructurales de la maquinaria de alto rendimiento, garantizando que \u00e9stas conserven su forma y resistencia bajo cargas o tensiones elevadas.<\/p>\n\n\n\n Punto de fusi\u00f3n: 480\u00b0C<\/strong><\/p>\n\n\n\n El punto de fusi\u00f3n es la temperatura a la que un material pasar\u00eda de estar en estado s\u00f3lido a l\u00edquido. La temperatura de fusi\u00f3n del aluminio 7075 es de 480\u00b0C, que es bastante elevada. Por tanto, puede aplicarse perfectamente a condiciones en las que se somete a una exposici\u00f3n a temperaturas extremas sin perder su integridad.<\/p>\n\n\n\n Soldabilidad: Pobre<\/strong><\/p>\n\n\n\n El aluminio 7075 tiene muy poca soldabilidad, su alta resistencia, combinada con su composici\u00f3n de Zinc y cobre, da lugar muy f\u00e1cilmente a fisuras durante el propio proceso de soldadura. Para conseguir una soldadura fiable, se utilizan t\u00e9cnicas espec\u00edficas, como el precalentamiento con enfriamiento controlado, y materiales de aportaci\u00f3n particulares. Por lo tanto, el aluminio 7075 no suele seleccionarse para ninguna aplicaci\u00f3n que implique obligatoriamente la soldadura; en su lugar, se recurre a otros tipos de uni\u00f3n, como el atornillado, el remachado o la uni\u00f3n adhesiva.<\/p>\n\n\n\n Sin embargo, el Aluminio 7075 puede presentar una buena soldabilidad con las t\u00e9cnicas adecuadas.<\/p>\n\n\n\n El m\u00e9todo m\u00e1s com\u00fan es la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW), que ofrece soldaduras de alta calidad.<\/p>\n\n\n\n La soldadura por arco met\u00e1lico con gas (GMAW) tambi\u00e9n es viable, pero hay que tener cuidado de minimizar el aporte de calor y evitar las grietas t\u00e9rmicas durante el proceso de soldadura.<\/p>\n\n\n\n La soldadura por puntos resistente con un electrodo truncado es muy eficaz para unir 7075, pero las interfaces de soldadura deben limpiarse a fondo para garantizar una uni\u00f3n fuerte.<\/p>\n\n\n\n La soldadura por fricci\u00f3n (FSW) produce soldaduras de estado s\u00f3lido de alta calidad a todas las temperaturas de aluminio 7075.<\/p>\n\n\n\n Resistencia a la corrosi\u00f3n: General<\/strong><\/p>\n\n\n\n La resistencia general a la corrosi\u00f3n del aluminio 7075 es relativamente menor en comparaci\u00f3n con otras aleaciones de aluminio, como el aluminio 6061. Sin embargo, su mayor debilidad est\u00e1 relacionada con la susceptibilidad de esta aleaci\u00f3n al agrietamiento por corrosi\u00f3n bajo tensi\u00f3n en condiciones que podr\u00edan considerarse bastante extremas, por ejemplo, en un entorno marino o en condiciones fuertemente \u00e1cidas. Para evitarlo, el aluminio 7075 suele anodizarse o recubrirse con capas protectoras que lo hacen resistente a la corrosi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Tabla 3. Propiedades de las aleaciones de Aluminio 7075(T6)<\/strong><\/p>\n\n\n\n El precio del aluminio es de 7075<\/strong><\/p>\n\n\n\n Hay bastantes factores que contribuyen al precio del aluminio 7075: la demanda del mercado, el coste de producci\u00f3n, el proveedor y las especificaciones del material. El precio suele ser m\u00e1s elevado que el de otras aleaciones con base de aluminio porque se trata de una aleaci\u00f3n de alta resistencia, e incluye un complejo proceso de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n El precio general de una chapa de aleaci\u00f3n de aluminio 7075 es de aproximadamente $10-20 por kg, dependiendo del tama\u00f1o, espesor, tratamiento superficial<\/a>y cantidad de compra.<\/p>\n\n\n\n El precio de una barra redonda de aleaci\u00f3n de aluminio 7075 es de aproximadamente $12-22 por kg; los presupuestos detallados deben basarse en el di\u00e1metro de una barra y seg\u00fan el proveedor.<\/p>\n\n\n\t\t<\/figure>\n\n\n\n
Al<\/strong><\/td> Zn<\/strong><\/td> Mg<\/strong><\/td> Cu<\/strong><\/td> Cr<\/strong><\/td> Fe<\/strong><\/td> Mn<\/strong><\/td> Ti<\/strong><\/td> Si<\/strong><\/td><\/tr> Resto<\/td> 5.1-6.1<\/td> 2.1-2.9<\/td> 1.2-2.0<\/td> 0.18-0.28<\/td> 0.50<\/td> 0.30<\/td> 0.20<\/td> 0.40<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Temperaturas del aluminio 7075<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Temple<\/strong><\/td> Resistencia a la tracci\u00f3n, MPa<\/strong><\/td> L\u00edmite el\u00e1stico, MPa<\/strong><\/td> Elongaci\u00f3n, %<\/strong><\/td> Dureza, HB<\/strong><\/td><\/tr> 7075-O<\/td> 240<\/td> 120<\/td> 12<\/td> 59<\/td><\/tr> 7075-T6<\/td> 560<\/td> 480<\/td> 8<\/td> 150<\/td><\/tr> 7075-T651<\/td> 550<\/td> 460<\/td> 8<\/td> 150<\/td><\/tr> 7075-T7<\/td> 500<\/td> 410<\/td> 9<\/td> N\/A<\/td><\/tr> 7075-T7351<\/td> 510<\/td> 410<\/td> 7.5<\/td> 140<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n Propiedades del aluminio 7075<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
<\/figure>\n\n\n\n
Propiedades<\/strong><\/td> Valor<\/strong><\/td><\/tr> Resistencia a la tracci\u00f3n, MPa<\/td> 560<\/td><\/tr> Resistencia a la tracci\u00f3n, MPa<\/td> 480<\/td><\/tr> Dureza, HB<\/td> 150<\/td><\/tr> Densidad, g\/cm3<\/td> 2.85<\/td><\/tr> Conductividad el\u00e9ctrica, IACS<\/td> 33<\/td><\/tr> Conductividad t\u00e9rmica, W\/m-K<\/td> 130<\/td><\/tr> Expansi\u00f3n t\u00e9rmica, \u00b5m\/m-K<\/td> 23<\/td><\/tr> M\u00f3dulo el\u00e1stico, GPa<\/td> 70<\/td><\/tr> Punto de fusi\u00f3n, \u2103<\/td> 480<\/td><\/tr> Soldabilidad<\/td> Pobre<\/td><\/tr> Resistencia a la corrosi\u00f3n<\/td> General<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n