¿Qué es el aluminio 7075-T6?
7075 es una aleación forjada-tratable térmicamente basada en un sistema de aluminio-zinc-magnesio-cobre. El zinc es el principal elemento de aleación, el magnesio proporciona refuerzo por precipitación y el cobre aumenta aún más la resistencia. El temple T6 significa que el producto ha sido tratado térmicamente con solución y luego envejecido artificialmente hasta alcanzar una resistencia cercana a-máxima. Se suministra como lámina, placa, barra y perfil extruidos y material forjado, con requisitos de composición y propiedades escritos en normas como ASTM B209 para láminas y placas y ASTM B221 para formas extruidas.
Los valores típicos publicados para la placa 7075-T6 son del orden de 570 MPa de resistencia máxima a la tracción, alrededor de 500 MPa de límite elástico y aproximadamente de 10 a 11 por ciento de alargamiento, a una densidad de 2,81 g/cm3 y una dureza Brinell cercana a 150. Los pisos de propiedad garantizados dependen de la forma y el espesor del producto, por lo que la especificación de control, en lugar de una cifra de catálogo, debe decidir la aceptación.
Ventajas: Resistencia, Rigidez y Peso
Resistencia extremadamente alta entre las aleaciones de aluminio forjado comunes, competitiva con algunos aceros estructurales en aproximadamente un tercio de la densidad.
Una alta relación entre rendimiento-y-tracción, que permite que los componentes se diseñen cerca de su tensión de trabajo.
Buen rendimiento ante la fatiga en piezas bien diseñadas y sin muescas-, motivo por el cual la aleación tiene un largo historial en estructuras de fuselajes.
Rigidez por unidad de masa muy por encima de las alternativas de acero, útil para brazos, soportes y enlaces de actuadores.
Excelente maquinabilidad en el temple T6, con finos acabados superficiales que se pueden lograr con una sola configuración.
El ahorro de peso es el factor práctico. Debido a que el 7075-T6 tiene cerca de un tercio de la densidad del acero y al mismo tiempo ofrece una resistencia comparable, una pieza cargada de manera equivalente suele tener menos de la mitad de la masa del acero original, siempre que las uniones y los detalles de fatiga se rediseñen en lugar de copiarse.
Ventajas en piezas estructurales mecanizadas
7075-T6 mantiene bien la tolerancia debido a su alta rigidez y su baja distorsión térmica en relación con el titanio, por lo que se pueden fresar redes y nervaduras delgadas sin un exceso de recuperación elástica. Su resistencia permite un almacenamiento agresivo, lo que significa que el peso se puede optimizar localmente en lugar de globalmente. La aleación también soporta bien los recubrimientos de anodizado duro y de conversión química y puede imprimarse o pintarse para una protección ambiental adicional, razón por la cual las aplicaciones en estructuras de aviones, aviones no tripulados, bicicletas, deportes de motor y accesorios industriales de alta carga siguen dependiendo de ella.
Limitaciones: corrosión, mecanizado y unión
Menor resistencia a la corrosión que las aleaciones 5xxx o 6xxx, particularmente en ambientes con cloruro y en la dirección transversal corta-de placas gruesas.
Susceptible a agrietarse por corrosión bajo tensión cuando se carga continuamente a través del espesor; la respuesta habitual es un temperamento envejecido o una aleación diferente.
Exige mayor potencia del husillo, sujeción rígida de la pieza y cambios de herramienta más frecuentes que el 6061, y el templado T6 tiene una conformabilidad limitada.
No se suelda fácilmente por fusión, por lo que los métodos de unión normales son remachar, atornillar y unir con adhesivo.
Las propiedades se degradan en un servicio de temperatura elevada-, por lo que se debe evitar la exposición continua por encima de aproximadamente 100 °C.
Costo más alto que los grados de aluminio de ingeniería general, lo que lo convierte en una mala elección cuando la resistencia no es el requisito fundamental.
Por lo tanto, la protección es parte del diseño y no una idea de último momento: la anodización, los sistemas de imprimación, los selladores en las superficies de contacto y la evitación de muescas afiladas prolongan la vida útil. Cuando una aplicación combina una tensión de tracción sostenida con una atmósfera marina, normalmente la decisión más duradera es un temple sobreenvejecido como el T73 o un retorno a una aleación de la serie 5xxx-.
Guía de procesamiento y selección
Al especificar 7075-T6, defina la forma del producto y la especificación de control, luego indique si el mecanizado en húmedo o en seco es aceptable, qué recubrimientos se requieren y cómo se inspeccionará la pieza. Debido a que la aleación es sensible a las muescas, los dibujos deben limitar las esquinas internas afiladas y utilizar filetes generosos. Los orificios para sujetadores se benefician del escariado y, cuando la vida por fatiga es crítica, de la expansión en frío o de los sujetadores por ajuste de interferencia.
La lógica de selección es sencilla. Si el objetivo es la resistencia máxima por kilogramo y la exposición a la corrosión es leve o manejable a través del recubrimiento, 7075-T6 es la respuesta eficiente. Si la pieza se enfrenta continuamente a humedad, cloruro o temperatura elevada, la aleación de la serie 6061-T6 o 5xxx- generalmente ofrece un costo de ciclo de vida total más bajo incluso con un peso mayor. Entre esos extremos, las placas 7075-T73 y 7075-T7351 ofrecen un compromiso útil para secciones gruesas donde la tensión en todo el espesor es inevitable.
Preguntas frecuentes
P: ¿Es la 7075-T6 la aleación de aluminio común más resistente?
Se encuentra entre las aleaciones forjadas más fuertes disponibles comercialmente, aunque otros grados-a base de zinc y productos especializados alcanzan valores similares o ligeramente superiores en formas de productos específicos.
P: ¿Se puede soldar el 7075-T6?
La soldadura por fusión no es práctica porque destruye el temple y promueve el agrietamiento. Los métodos de unión aceptados son remaches, pernos y adhesivos estructurales.
P: ¿Cómo se compara el 7075-T6 con el 6061-T6?
El 7075-T6 es considerablemente más resistente y rígido, mientras que el 6061-T6 es más resistente a la corrosión, más fácil de moldear, soldable y menos costoso. La elección depende de qué propiedad establece el límite de diseño.
P: ¿El 7075-T6 necesita protección de superficie?
En la mayoría de las aplicaciones marinas o exteriores, sí. Se recomienda anodizar o un sistema de imprimación protectora, y los bordes cortados deben protegerse dondequiera que se interrumpa el recubrimiento.
P: ¿Se puede utilizar el 7075-T6 a altas temperaturas?
No para un servicio sostenido. La aleación normalmente se limita a condiciones ambientales cercanas-y la resistencia disminuye con una exposición prolongada por encima de aproximadamente 100 C.
P: ¿Qué significa el temperamento T6?
Tratamiento térmico de solución seguido de envejecimiento artificial hasta un temple controlado, que desarrolla la resistencia máxima cercana-para la cual se selecciona la aleación.
