5052 5083 6063 h111 h22 h32 placa de chapa de aluminio de grado marino
Los proyectos marinos exigen materiales que sean livianos, resistentes a la corrosión y confiables en condiciones duras de agua salada. Entre las opciones más confiables se encuentran las aleaciones de aluminio de grado marino 5052, 5083 y 6063 en templados como H111, H22 y H32.
| Aleación | Serie | Elemento de aleación principal | Uso típico en el campo marino | Nivel de fuerza* | Resistencia a la corrosión* |
|---|---|---|---|---|---|
| 5052 | 5xxx | Magnesio (Mg) | Embarcaciones pequeñas, paneles, tanques de agua y combustible, cabañas. | Medio | Muy bien |
| 5083 | 5xxx | Magnesio + Mn, Cr | Cascos, cubiertas, superestructuras, uso criogénico y a presión. | Alto (sin tratamiento térmico) | Excelente |
| 6063 | 6xxx | Magnesio + Silicio | Perfiles marinos, molduras, marcos, componentes decorativos. | Medio (tratamiento térmico) | Bien |
*Comparación relativa dentro de aleaciones de aluminio forjado comunes.
Temperamento típico: H111, H22, H32
“Temperamento” describe la condición mecánica y metalúrgica de la lámina o placa.
| Temperamento | Ruta del proceso | Características | Caso de uso típico |
|---|---|---|---|
| H111 | Endurecido por deformación, ligeramente trabajado | Resistencia ligeramente mayor que la recocida; buena formabilidad | Revestimiento del casco, paneles conformados en frío |
| H22 | Templado por deformación y luego parcialmente recocido | Resistencia y ductilidad equilibradas; formación moderada | Piezas decorativas, refuerzos, carenados. |
| H32 | Templado por deformación y estabilizado (semiduro) | Mayor resistencia con conformabilidad aceptable. | Paneles estructurales, cubiertas, componentes de alta carga. |
Composición química (rango típico, % en peso)
Aleación 5052
| Elemento | Contenido (% en peso) |
|---|---|
| magnesio | 2,2 – 2,8 |
| Minnesota | ≤ 0,10 |
| fe | ≤ 0,40 |
| Y | ≤ 0,25 |
| cr | 0,15 – 0,35 |
| Cu | ≤ 0,10 |
| zinc | ≤ 0,10 |
| De | ≤ 0,15 |
| Otros | ≤ 0,05 cada uno / 0,15 en total |
| Alabama | Balance |
Aleación 5083
| Elemento | Contenido (% en peso) |
|---|---|
| magnesio | 4,0 – 4,9 |
| Minnesota | 0,40 – 1,0 |
| fe | ≤ 0,40 |
| Y | ≤ 0,40 |
| cr | 0,05 – 0,25 |
| Cu | ≤ 0,10 |
| zinc | ≤ 0,25 |
| De | ≤ 0,15 |
| Otros | ≤ 0,05 cada uno / 0,15 en total |
| Alabama | Balance |
Aleación 6063
| Elemento | Contenido (% en peso) |
|---|---|
| magnesio | 0,45 – 0,90 |
| Y | 0,20 – 0,60 |
| fe | ≤ 0,35 |
| Cu | ≤ 0,10 |
| Minnesota | ≤ 0,10 |
| cr | ≤ 0,10 |
| zinc | ≤ 0,10 |
| De | ≤ 0,10 |
| Otros | ≤ 0,05 cada uno / 0,15 en total |
| Alabama | Balance |
Propiedades mecánicas (valores típicos, temperatura ambiente)
Las propiedades reales dependen del espesor, la forma del producto y el estándar de fabricación. Los siguientes son valores orientativos.
Límite elástico y resistencia a la tracción
| Aleación – Templado | Límite elástico Rp0.2 (MPa) | Resistencia a la tracción Rm (MPa) | Elongación A50 (%) |
|---|---|---|---|
| 5052‑H111 | 110 – 150 | 215 – 260 | 10 – 16 |
| 5052‑H32 | 160 – 200 | 215 – 260 | 7 – 12 |
| 5083‑H111 | 145 – 215 | 275 – 345 | 10 – 16 |
| 5083‑H32 | 215 – 255 | 305 – 355 | 8 – 12 |
| 6063‑H22* | 110 – 150 | 150 – 195 | 8 – 15 |
*6063 se suministra más comúnmente en templados T5/T6 para extrusiones; Los valores anteriores indican rangos típicos en los que se aplica H22 a una lámina/placa.
Propiedades físicas
| Propiedad | 5052 | 5083 | 6063 |
|---|---|---|---|
| Densidad (g/cm³) | ~2,68 | ~2.66 | ~2.70 |
| Módulo de elasticidad (GPa) | ~70 | ~70 | ~69 |
| Rango de fusión (°C) | 607 – 650 | 570 – 640 | 615 – 655 |
| Conductividad Térmica (W/m·K) | ~138 | ~121 | ~201 |
| Conductividad eléctrica (% IACS) | 32 – 35 | 28 – 32 | 45 – 52 |
Características para uso marino
Resistencia a la corrosión
| Aleación | Rendimiento ante la corrosión del agua de mar | Notas |
|---|---|---|
| 5052 | Muy bien | Ideal para tanques de combustible, carcasas de cubierta. |
| 5083 | Excelente | Preferido para cascos y piezas portantes. |
| 6063 | Bueno, especialmente con anodizado. | Se utiliza mejor para perfiles y estructuras no primarias. |
Reflejos:
- El alto contenido de magnesio en 5052 y 5083 forma una película pasiva estable en el agua de mar, lo que limita la corrosión por picaduras y grietas.
- 6063 ofrece buena resistencia, pero a menudo está protegido aún más mediante anodizado o recubrimientos para una exposición marina a largo plazo.
Fuerza versus peso
| Aleación | Fuerza relativa | Ventaja de peso frente al acero |
|---|---|---|
| 5052 | Medio | ~65–70 % más ligero |
| 5083 | Alto (sin tratamiento térmico) | ~65–70 % más ligero |
| 6063 | Medio | ~65–70 % más ligero |
La combinación de alta resistencia específica y baja densidad reduce el peso del casco, mejora la eficiencia del combustible y permite mayores cargas útiles o velocidad.
Formabilidad y Soldabilidad
| Aleación – Templado | Formabilidad en frío | Soldabilidad (MIG/TIG) | Observaciones |
|---|---|---|---|
| 5052‑H111 | Excelente | Excelente | Adecuado para embutición profunda y plegado complejo. |
| 5052‑H32 | Bien | Excelente | Fuerza y formación equilibradas. |
| 5083‑H111 | Muy bien | Excelente | Común en paneles de casco con forma. |
| 5083‑H32 | Bien | Muy bien | Se utiliza donde se necesita mayor resistencia después del conformado. |
| 6063‑H22 | Bien | Muy bien | Especialmente bueno para marcos y perfiles soldados |
Dimensiones típicas y rango de suministro
| Parámetro | Rango típico |
|---|---|
| Espesor (hoja) | 0,5 – 6,0 milímetros |
| Espesor (placa) | 6,0 – 200 mm (dependiendo de la aleación) |
| Ancho | 1000 – 2500 mm (personalizado bajo pedido) |
| Longitud | 2000 – 12000 mm o corte a medida |
| Superficie | Acabado laminado, cepillado, anodizado, revestido |
Principales aplicaciones marinas
Construcción naval y construcción de embarcaciones
| Componente | Aleaciones/temperamentos preferidos | Razones |
|---|---|---|
| Revestimiento del casco (barcos de trabajo, ferries, lanchas patrulleras) | 5083‑H111 / H32 | Alta resistencia, excelente resistencia al agua de mar. |
| Cubiertas y superestructuras | 5083‑H111, 5052‑H32 | Ahorro de peso, buena rigidez, fácil soldadura. |
| Cabinas y paneles interiores. | 5052‑H32, 6063 (perfiles) | Buena apariencia, facilidad de fabricación. |
| Costillas, marcos, refuerzos. | 5083‑H32, 5052‑H32 | Soporte estructural con poco peso |
| Pasamanos, molduras, marcos de ventanas. | Extrusiones 6063‑H22 o T5/T6 | Superficie lisa, acabado anodizado de alta calidad. |
Equipos costa afuera y portuarios
| Solicitud | Aleación típica | Requisitos cumplidos |
|---|---|---|
| Pasarelas y rampas | 5083‑H32, 5052‑H32 | Resistencia, superficies antideslizantes, peso más ligero |
| Módulos de alojamiento | 5052‑H32 | Resistencia a la corrosión, facilidad de instalación. |
| Alojamientos para equipos en contenedores | 5052‑H32, 6063 perfiles | Resistencia a la intemperie, soldabilidad. |
| Estructuras portuarias, pontones | 5083‑H111/H32 | Exposición continua al agua de mar, resistencia a la fatiga. |
Tanques, tuberías y componentes especiales
| Componente | Aleación / Templado | Ventajas |
|---|---|---|
| Tanques de combustible | 5052‑H32 | Buena resistencia al combustible y al agua de mar, fácil conformado. |
| Tanques de agua dulce | 5052‑H32 | Higiénico, no se oxida |
| Tanques criogénicos (GNL, GLP) | 5083‑H321 / H111 | Alta tenacidad a baja temperatura, resistencia a la presión. |
| Conductos y cubiertas livianos | 5052‑H111, 6063 | Conformación de calibre fino, buena rigidez-peso |
Guía de selección: 5052 vs 5083 vs 6063
| Requisito de diseño | Elección recomendada |
|---|---|
| Casco principal, cubiertas y piezas de alta carga | 5083‑H111 / H32 |
| Paneles marinos en general, tanques, cabinas. | 5052‑H32 o H111 |
| Marcos, rieles y piezas decorativas extruidos. | 6063‑H22 o T5/T6 |
| La mejor resistencia a la corrosión en agua de mar. | 5083 (cualquier temperamento marino) |
| Máxima conformabilidad con resistencia razonable | 5052‑H111 |
Notas de procesamiento y fabricación
| Proceso | Idoneidad y notas |
|---|---|
| Corte | Todas las aleaciones se cortan limpiamente mediante cizallamiento, aserrado, plasma, láser o chorro de agua. |
| Doblar | Los temples H111 ofrecen un doblado más fácil; Las placas H32 más gruesas pueden requerir un radio de curvatura mayor |
| Soldadura | Excelente con MIG/TIG; Cables de relleno 5xxx (p. ej., 5183, 5356) de uso común |
| Acabado superficial | Acabado de fresado para piezas estructurales; anodizado o pintura para áreas decorativas expuestas |
El diseño adecuado de las juntas y la selección de metales de aportación compatibles ayudan a mantener la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas en entornos marinos.
Las láminas y placas de aluminio de grado marino 5052, 5083 y 6063 en grados H111, H22 y H32 ofrecen un conjunto de herramientas versátil para astilleros, constructores de embarcaciones e ingenieros marinos:
- 5052: una aleación de caballo de batalla para tanques, paneles y componentes formados, que combina buena resistencia, conformabilidad y resistencia a la corrosión.
- 5083: el punto de referencia para estructuras marinas de alta resistencia y resistentes a la corrosión, como cascos, cubiertas y tanques criogénicos.
- 6063: ideal para perfiles y elementos estructurales decorativos o no primarios, especialmente donde la apariencia anodizada es importante.
Al hacer coincidir la aleación y el temple con las condiciones de resistencia, conformabilidad y exposición requeridas, los diseñadores pueden lograr construcciones marinas duraderas, livianas y rentables que funcionan de manera confiable durante una larga vida útil.
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