7075-T651 y 6061-T6 son aleaciones de aluminio endurecidas por precipitación-, pero están especificadas para trabajos completamente diferentes. Una es una aleación de alta resistencia que rivaliza con el acero dulce en tensión; el otro es un grado de ingeniería general versátil, soldable y resistente a la corrosión. Comprender de dónde viene la diferencia hace que la selección sea sencilla.
Las dos aleaciones y sus temperamentos
7075 es una aleación de aluminio-zinc-magnesio-cobre. El zinc es la principal adición, con aproximadamente entre un 5,1 y un 6,1%, respaldado por aproximadamente entre un 2,1 y un 2,9% de magnesio y entre un 1,2 y un 2,0% de cobre. La combinación produce la mayor resistencia de cualquier aleación de aluminio forjado común, a costa de la ductilidad y la resistencia a algunas formas de corrosión. El templado T651 significa que la placa se trata con solución térmica, se alivia la tensión mediante un estiramiento controlado de aproximadamente 1,5 a 3% y luego se envejece artificialmente. El estiramiento elimina la mayor parte de la tensión residual interna, por lo que la placa T651 permanece dimensionalmente estable cuando se mecaniza una gran cantidad de material.. 6061 es una aleación de aluminio-magnesio-silicona con adiciones más pequeñas de cobre. El templado T6 se logra mediante tratamiento con solución y envejecimiento artificial sin el paso de estiramiento, lo cual es suficiente para un producto que generalmente se suministra como extrusión, lámina o placa de espesor modesto. Ambas aleaciones suelen estar certificadas según ASTM B209 para láminas y placas, con composición EN 573-3 para pedidos europeos y GB/T 3880.2 para el mercado chino.
Propiedades mecánicas una al lado de la otra
| Propiedad | 7075-T651 | 6061-T6 |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción típica | Alrededor de 570 MPa | Alrededor de 310 MPa |
| Límite elástico típico | Alrededor de 500 MPa | Alrededor de 275 MPa |
| Alargamiento típico | Alrededor del 11% | Alrededor del 12% |
| Dureza | Unos 150 HB | Aproximadamente 95 HB |
| módulo elástico | Aproximadamente 71,7 GPa | Aproximadamente 68,9 GPa |
7075-T651 tiene aproximadamente un 80 % más de tensión y aproximadamente un 80 % más de rendimiento que el 6061-T6, y notablemente más duro. Las cifras de alargamiento parecen similares, pero se miden en diferentes geometrías de probetas y el 7075 tiene mucha menos capacidad de deformación local antes de la fractura, por lo que se comporta como el material más frágil en caso de sobrecarga y de impacto. Una consecuencia útil de la mayor resistencia es el ahorro de peso: una pieza diseñada para un límite de tensión se puede hacer más delgada o más pequeña en 7075, y debido a que los valores del módulo son cercanos, un diseño con rigidez limitada gana mucho menos con el intercambio.
Propiedades Físicas y Comportamiento Térmico
Densidad: 7075 es de aproximadamente 2,81 g/cm3 frente a aproximadamente 2,70 g/cm3 para 6061, por lo que la aleación más fuerte es ligeramente más pesada por unidad de volumen.
Conductividad térmica: 6061-T6 conduce aproximadamente 167 W/(m·K), mientras que 7075-T6 es menor, aproximadamente 130 W/(m·K), por lo que 6061 es la mejor opción para difundir el calor y para piezas que deben eliminarlo rápidamente.
Conductividad eléctrica: 6061-T6 funciona con aproximadamente un 43 % de IACS y 7075-T651 con aproximadamente un 33 % de IACS.
Rango de fusión: 6061 abarca entre 582 y 652 grados, mientras que 7075 comienza a derretirse cerca de 477 grados y es completamente líquido alrededor de 635 grados, lo que reduce la ventana segura para cualquier trabajo en caliente.
Expansión térmica: ambas aleaciones tienen cerca de 23,6 microdeformaciones por grado Celsius, por lo que ninguna ofrece ventaja en ensamblajes largos.
Diferencias de mecanizado, conformado y unión
Ambas aleaciones se mecanizan bien y ambas se suministran como placa para trabajos CNC, pero se comportan de manera diferente después del corte.. 7075-T651 produce virutas cortas y limpias y mantiene un acabado superficial fino y, debido a que se ha estirado, resiste la distorsión que aparece cuando se fresa una banda delgada a partir de una placa 6061. Es por eso que el 7075 domina las placas de molde, plantillas y accesorios y accesorios aeroespaciales donde las tolerancias estrictas deben sobrevivir a la eliminación pesada de material.. 6061-Las máquinas T6 funcionan fácilmente a velocidades de corte más bajas y son mucho más tolerantes al conformado: se dobla a un radio más estrecho, se puede estirar y enrollar, y se puede soldar con relleno 4043 o 5356. 7075 generalmente no se suelda por fusión en servicio estructural, porque el baño de soldadura se solidifica con malas condiciones. ductilidad y la zona afectada por el calor-pierde fuerza; Por lo tanto, las uniones en 7075 se realizan con sujetadores, unión adhesiva o un rediseño en una aleación soldable. El anodizado también difiere: el 6061 adquiere fácilmente un recubrimiento anódico transparente o teñido, mientras que el contenido de cobre del 7075 produce una película más oscura y menos decorativa.
Corrosión, fatiga y entorno de servicio
En condiciones normales de interior y atmosféricas, ambas aleaciones resisten bien la oxidación. Las diferencias aparecen en entornos agresivos.. 7075 en la familia T6 es sensible al agrietamiento por corrosión bajo tensión, particularmente cuando la tensión de tracción actúa en la dirección transversal corta-, por lo que existen templados sobre-envejecidos como T73 y T7351 para servicios donde ese riesgo es real.. 6061-T6 no es sensible de la misma manera y tolera mucho mejor la niebla salina y la exposición marina, razón por la cual se utiliza para accesorios de embarcaciones, marcos estructurales y componentes de transporte. En cuanto a la fatiga, 7075-T651 ofrece una mayor resistencia a la fatiga en un número determinado de ciclos porque parte de un nivel de tensión más alto, por lo que se prefiere para estructuras aeroespaciales cargadas cíclicamente donde la masa importa. La práctica de protección para ambas aleaciones incluye evitar los pares galvánicos con sujetadores de acero, mantener desbarbados los bordes cortados y los orificios perforados y usar un recubrimiento de conversión o imprimación donde la pieza tenga cloruros o agua estancada.
Guía de selección por aplicación
| Solicitud | Aleación preferida | Razón |
|---|---|---|
| Accesorios para alas y fuselajes aeroespaciales | 7075-T651 | Máximo rendimiento de resistencia y fatiga por kilogramo |
| Placas de molde y accesorios de precisión. | 7075-T651 | La placa-aliviada de tensión resiste la distorsión del mecanizado |
| Marcos y soportes para automóviles. | 6061-T6 | Buena resistencia con soldabilidad y resistencia a la corrosión. |
| Hardware y plataformas marinas. | 6061-T6 | Mejor resistencia a la corrosión del agua-salada |
| Disipadores de calor y placas térmicas. | 6061-T6 | Mayor conductividad térmica que 7075. |
| Productos de consumo anodizados | 6061-T6 | Tiene un acabado anódico claro y uniforme. |
| Estructuras atornilladas de alta-resistencia | 7075-T651 | Resistencia sin depender de la soldadura |
Cuando ambas aleaciones podrían funcionar, la cuestión decisiva normalmente es qué límite rige la pieza. Si el diseño está limitado por tensiones, el 7075-T651 permite una sección más ligera. Si el diseño tiene rigidez limitada, es soldable o está expuesto a cloruros, el 6061-T6 suele ser la respuesta más económica y duradera.
Preguntas frecuentes
P: ¿Es el 7075-T651 más potente que el 6061-T6?
Sí. 7075-El T651 normalmente alcanza unos 570 MPa de tracción y 500 MPa de rendimiento, mientras que el 6061-T6 ronda los 310 MPa y 275 MPa respectivamente.
P: ¿Por qué el 7075 normalmente se suministra con el temperamento T651?
El paso adicional de estiramiento alivia la tensión interna, por lo que la placa gruesa permanece dimensionalmente estable cuando se mecanizan grandes cantidades de material.
P: ¿Se puede soldar el 7075-T651?
Generalmente no se suelda por fusión para servicio estructural porque la soldadura y la zona{0}}afectada por el calor pierden ductilidad y resistencia; En su lugar se utilizan uniones atornilladas, remachadas o unidas.
P: ¿Qué aleación es mejor para uso marino?
6061-T6 es la opción habitual, ya que resiste bien la corrosión del agua salada y no tiene la sensibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión de la familia 7075 T6.
P: ¿7075 o 6061 conducen mejor el calor?
El 6061-T6 conduce mejor el calor, aproximadamente 167 W/(m·K) frente a aproximadamente 130 W/(m·K) del 7075-T6.
P: ¿Existe una penalización de peso al elegir 7075?
Sólo ligeramente por unidad de volumen, ya que 7075 tiene una densidad cercana a 2,81 g/cm3 frente a aproximadamente 2,70 g/cm3 para 6061; una pieza de resistencia-limitada suele ser más ligera en general en 7075.
