ES2732524T3 - Aleación de aluminio - Google Patents
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Abstract
Aleación de aluminio para la fabricación de alambre para moldeado en frío, principalmente para la fabricación de elementos de conexión, que se compone del 0,4 al 1,0 % en masa de silicio, hasta el 0,2 % en masa de hierro, del 5,0 al 6,1 % en masa de cobre, hasta el 0,5 % en masa de manganeso, del 1,5 al 2,2 % en masa de magnesio, hasta el 0,2 % en masa de cromo, del 0,15 al 1,0 % en masa de níquel, hasta el 0,3 % en masa de zinc, hasta el 0,25 % en masa de titanio y el resto de aluminio, así como de otros aditivos que igualmente no pueden exceder el 0,05 % en masa y en total no pueden exceder el 0,15 % en masa, siendo la fracción de aluminio de más del 90 % en masa.
Description
DESCRIPCIÓN
Aleación de aluminio
La invención se refiere a una aleación de aluminio para la fabricación de alambre para moldeado en frío, principalmente para la fabricación de elementos de conexión, según la reivindicación 1.
En el sector automotriz, la reducción de peso de los componentes tiene una gran importancia porque el peso de un automóvil influye directamente en el consumo de combustible y las emisiones de CO2. Algo esencial aquí es usar metales ligeros tales como aluminio y magnesio. Como elemento de conexión para los componentes fabricados de estos metales, principalmente para la conexión de los componentes de la carcasa, se emplean tornillos de aluminio. La ventaja del uso de elementos de conexión del mismo tipo radica no solamente en el ahorro de peso en comparación con los tornillos de acero, sino también en el potencial de corrosión más bajo y en la extensión epitaxial del elemento conector y del componente durante la operación. Las aleaciones de aluminio y su composición química se listan en la norma DIN EN 573-3.
Como solución intermedia con respecto a la ductilidad, la resistencia y la estabilidad ante la corrosión, para la fabricación de tornillos de aluminio se usa una aleación de aluminio de acuerdo con la norma EN AW-6056 (Al Si1MgCuMn). La desventaja de esta aleación de aluminio, no obstante, es que tiene solamente una resistencia limitada a la temperatura. Por lo tanto, los elementos conectores hechos de esta aleación sólo pueden usarse en intervalo de temperaturas hasta de 150 °C, por ejemplo, para atornillar el carácter de aceite o la caja de engranajes. Los elementos conectores fabricados a partir de esta aleación no son adecuados para áreas donde predominan temperaturas más altas, particularmente en el área del motor donde hay temperaturas de 180 °C y más altas. Adicionalmente, las características mecánicas de estas aleaciones no son adecuadas para muchas aplicaciones en el sector automotriz. Por esta razón, aún se usan tornillos de acero para atornillar la cabeza del cilindro, por ejemplo, aunque el bloque del motor comúnmente se fabrica de metal ligero.
En la industria aeroespacial se usan elementos conectores que se fabrican a partir de una aleación de aluminio de acuerdo con la norma EN AW-2024 (Al Cu4Mg1). Estas son aleaciones de alta resistencia que, al precipitar las fases de A^Cu por medio de un endurecimiento de la precipitación, hacen posible resistencia a la tracción hasta de Rm= 570 MPa. La fabricación de alambre a partir de esta aleación es, no obstante, muy costosa.
A partir del estado de la técnica antes descrito, el objetivo fundamental de la invención es proporcionar una aleación de aluminio que presente una alta resistencia y estabilidad ante la corrosión, haga posible una fabricación económica de alambre y sea adecuada para fabricar elementos conectores para usar en intervalo de temperatura de 180 °C y más alta.
De acuerdo con la invención, este objetivo se logra por medio de una aleación de aluminio con la reivindicación 1. Gracias a que magnesio se encuentra contenido con una fracción de aleación de entre el 1,5 % en masa y el 2,2 % en masa, se produce una buena resistencia básica de la aleación y, adicionando el otro componente de la aleación, níquel, se producen muy buenas propiedades de resistencia de la aleación.
Manganeso y titanio son otros componentes de la aleación. En tal caso, el manganeso actúa positivamente sobre la resistencia térmica de la aleación, mientras que el titanio actúa afinando el grano, por lo cual se mejora la ductilidad. Además, es objeto de la presente invención un alambre de una aleación según la reivindicación 2, así como también un producto de conexión fabricado a partir de una aleación así según la reivindicación 3.
Un ejemplo de realización de la invención se describe a continuación en particular.
La aleación seleccionada como ejemplo de realización comprende la siguiente composición:
Otros aditivos no exceden individualmente 0,05% y en total no exceden 0,15%.
Un alambrón a base de una aleación según este ejemplo de realización hace posible un procedimiento económico de trefilado de alambres en el cual el alambre es trefilado al diámetro final deseado. Este alambre hace posible a su vez una fabricación económica de productos conectores, principalmente de tornillos. Debido a las propiedades mejoradas de la aleación, los tornillos moldeados en frío presentan una alta estabilidad mecánica e industrial ante la corrosión, así como al mismo tiempo alta resistencia térmica. Debido a su estabilidad ante la temperatura, tales productos conectores también pueden emplearse en intervalo de temperaturas de 180 °C y más altas.
Claims (3)
1. Aleación de aluminio para la fabricación de alambre para moldeado en frío, principalmente para la fabricación de elementos de conexión, que se compone
del 0,4 al 1,0 % en masa de silicio,
hasta el 0,2 % en masa de hierro,
del 5,0 al 6,1 % en masa de cobre,
hasta el 0,5 % en masa de manganeso,
del 1,5 al 2,2 % en masa de magnesio,
hasta el 0,2 % en masa de cromo,
del 0,15 al 1,0 % en masa de níquel,
hasta el 0,3 % en masa de zinc,
hasta el 0,25 % en masa de titanio y
el resto de aluminio,
así como de otros aditivos que igualmente no pueden exceder el 0,05 % en masa y en total no pueden exceder el 0,15 % en masa, siendo la fracción de aluminio de más del 90 % en masa.
2. Alambre para la fabricación de elementos de conexión, principalmente de tornillos, caracterizado porque se fabrica a partir de una aleación de aluminio según la reivindicación 1.
3. Elemento de conexión, principalmente tornillos, caracterizado porque se fabrica a partir de una aleación de aluminio según la reivindicación 1.
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