Aleaciones y materiales
La aleación 6061 contiene 0.6% de silicio, 0.27% de cobre, 1.0% de manganeso y 0.2% de cromo. Es de amplio uso en aplicaciones estructurales debido a su facilidad para aceptar la soldadura. Su resistencia es de aproximadamente 40 a 45 kpsi (276 a 310 MPa) en sus temples mas elevados. Tiene una resistencia a la fatiga menor a la de la del aluminio 2024. Es fácilmente maquinable y es una aleación popular para extrusión por proceso de formado en caliente. La serie 7000 se conoce como aluminio para aviones y se utiliza principalmente en fuselajes. Esta serie comprende las aleaciones mas resistentes del aluminio, con límites elásticos de hasta 98 kpsi (676 MPa) y una mas elevada resistencia a la fatiga de aproximadamente 22 kpsi (152 MPa) @ 108 ciclos. Algunas aleaciones también están disponibles en forma de alclad, que consisten en una capa delgada de aluminio puro que recubre uno o ambos costados, a fin de mejorar su resistencia a la corrosión.
FUNDICIONES DE ALEACIONES DE ALUMINIO
Tienen formulas diferentes a las aleaciones forjadas. Algunas de ellas son endurecibles, pero su resistencia y ductilidad es menor al de las correspondientes a aleaciones de forja. Estas aleaciones están disponibles, para fundición en arena, fundición con molde a presión o fundición a la cera perdida.
Titanio
Aunque como elemento fue descubierto en 1791, el titanio de producción comercial solo ha estado disponible desde los años 40, por lo que se encuentra entre los metales de ingeniería mas modernos. En algunos casos, el titanio puede ser la respuesta a las oraciones de un ingeniero. Tiene un limite superior de temperatura de servicio de 1200 a 1400°F (650 a 750°C), pesa la mitad del acero (0.16lb/in3 {4 429 kg/m3}) yes tan resistente como un acero de resistencia media (135 kpsi {930 MPa} valores típicos). Su módulo de Young es de 16 a 18 Mpsi (110 a 124 GPa), es decir alrededor de 60% del correspondiente al acero. Su resistencia especifica se acerca ala de los aceros de aleación mas resistentes, y excede en un factor de 2 a la de los aceros de resistencia media.
Su rigidez especifica es superior a la del acero, lo cual lo hace bueno y hasta mejor para limitación de deflexiones. Además, es no magnético.
El titanio es muy resistente a la corrosión y no es tóxico, lo que permite su uso en contacto con alimentos y productos químicos ácidos y alcalinos, y en el interior del cuerpo humano como reemplazos en válvulas cardiacas y articulaciones de la cadera, por ejemplo. Pero es costoso en comparación con el aluminio y el acero. Se utiliza mucho en la industria aeroespacial, sobre todo en la estructura de aeronaves espaciales y motores a reacción, donde se requiere resistencia y poco peso, así como elevada resistencia a la temperatura y a la corrosión.
El titanio esta disponible tanto en estado puro como en aleación con combinaciones de aluminio, vanadio, silicio, hierro, cromo y manganeso. Es posible endurecer y anodizar sus aleaciones. Solo que esta disponible en un catalogo muy limitado de formas comerciales. Puede ser forjado, aunque es bastante difícil de fundir, maquinar y formar en frio. Igual que el acero y a diferencia con la mayor parte de los demás metales, algunas aleaciones de titanio exhiben un limite de resistencia a la fatiga verdadero, es decir, una nivelación de la resistencia a I a fatiga mas allá de 106 ciclos de carga repetida.
Magnesio
El magnesio es el metal comercial mas ligero, pero es relativamente débil. La resistencia ala tensión de sus aleaciones esta entre 10 y 50 kps1 (69 y 345 MPa). Los elementos de aleación mas comunes son el aluminio, el manganeso y el zinc. Debido a su baja densidad (0.065 lb/in3 { 1 800 kg/m3} ), su resistencia específica se acerca a la del aluminio.
Su módulo de Young es de 6.5 Mpsi (45 GPa) y su rigidez especifica excede tanto la del aluminio como la del acero. Es muy fácil de fundir y maquinar, pero es mas frágil que el aluminio y, por lo tanto, es difícil de formar en frío.
No es magnético y tiene una resistencia razonable a la corrosión, mejor que la del acero, pero no tan buena como la del aluminio. Algunas aleaciones de magnesio son endurecibles, y todas ellas suelen ser anodizables. Es el metal mas activo de la escala galvánica, y en un entorno húmedo no puede combinarse con la mayor parte de los demás metales. También es inflamable en extremo, sobre todo en forma de polvo o virutas, y su llama no se extingue con agua. Para impedir el fuego, su maquinado requiere la inundación con un refrigerante a base de aceite. Es casi dos veces mas costoso que el aluminio. El magnesio se emplea donde el poco peso sea de importancia fundamental, como en fundiciones para carcasas de sierras portátiles, así como en otros elementos manuales.
Aleaciones de cobre
El cobre puro es blando, débil y maleable; se emplea principalmente en tuberías, protección ala intemperie, conductores eléctricos (alambres) yen motores. Se trabaja en frío con facilidad y después de conformado se hace frágil, requiriendo recocido entre sucesivos estirados.
Son posibles muchas aleaciones con el cobre. Las mas comunes son los latones y los bronces, que por sí mismos son familias de aleaciones. Los latones, en general, son aleaciones de cobre y zinc en varias proporciones y se emplean en muchas aplicaciones, desde casquillos de artillería y balas, hasta lámparas y joyería.
Los bronces originalmente fueron definidos como aleaciones de cobre y estaño, pero también ahora incluyen aleaciones que no contienen estaño, como el bronce al silicio, el bronce al aluminio por lo que su terminología es algo confusa. El bronce al silicio sirve para aplicaciones marinas, como las hélices de los barcos.
El cobre al berilio no es bronce ni latón; es la mas resistente de las aleaciones, con resistencias que se acercan a la de los aceros aleados (200 kpsi { 1 380 MPa} ). Se suele utilizar en aquellos resortes que no deban ser magnéticos, que deban transportar electricidad o que tengan que estar en entornos corrosivos. El bronce fosforado también sirve para resortes; a diferencia del bronce al berilio, no puede ser torcido a lo largo del grano o sujeto a tratamiento térmico.
El cobre y sus aleaciones tienen excelente resistencia a la corrosión y no son magnéticos. Todas las aleaciones de cobre son fundibles y se pueden formar en caliente o en frio, así como maquinar. Pero el cobre puro es difícil de maquinar. Algunas aleaciones son tratables térmicamente y todas ellas se endurecerán por trabajo. El modulo de Young de la mayor parte de las aleaciones de cobre es de alrededor de 17 Mpsi (117 GPa) y su densidad es ligeramente superior a la del acero a 0.31 lb/in3 (8 580 kg/m3). En comparación con otros metales estructurales, las aleaciones de cobre son costosas.
Seepsa tanques de acero inoxidable, biorreactores fermentadores.