Aluminio 1060: Composición, Propiedades, Guía de Templado y Aplicaciones

Descripción general completa

1060 es un miembro de la serie 1000 de aleaciones de aluminio trabajadas, que representa aluminio comercialmente puro con un contenido mínimo de aluminio de aproximadamente 99.6%. Esta serie se caracteriza por una adición muy baja de elementos de aleación y se clasifica como no tratable térmicamente; la resistencia mecánica se obtiene principalmente mediante el endurecimiento por trabajo y seleccionando los tratamientos térmicos adecuados del producto.

Los principales elementos de aleación deliberados en el 1060 están presentes solo en cantidades traza: hierro y silicio son los principales elementos residuales, con cobre, manganeso, magnesio, zinc, cromo y titanio limitados a máximos muy bajos. La ausencia de elementos activos de endurecimiento por solución sólida significa que el 1060 depende del trabajo en frío para obtener resistencia, lo que le confiere excelente ductilidad y conformabilidad en estado recocido y curvas de endurecimiento predecibles con deformación.

Las características clave del 1060 incluyen una resistencia sobresaliente a la corrosión en muchas atmósferas, alta conductividad térmica y eléctrica, excelente soldabilidad y superior conformabilidad en el temple recocido. La baja resistencia relativa a otras aleaciones trabajadas es su principal limitación, pero su combinación de conductividad, pureza y facilidad de fabricación lo hace atractivo para industrias como conductores eléctricos, procesamiento químico, embalaje, revestimiento arquitectónico e intercambiadores de calor.

Los ingenieros seleccionan el 1060 cuando maximizar la conductividad, conformabilidad o resistencia a la corrosión es más importante que maximizar la resistencia. También se elige donde se requiere pureza metalúrgica para procesos de soldadura fuerte, revestimiento o compatibilidad química, y donde se requiere bajo costo y amplia disponibilidad en formas de chapa, bobina y extrusión.

Variantes de temple

Temple	Nivel de resistencia	Elongación	Conformabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Baja	Alta (20–35%)	Excelente	Excelente	Recocido total, máxima ductilidad
H12	Baja–Moderada	Moderada (10–20%)	Muy buena	Excelente	Endurecimiento ligero por trabajo, mantiene buena conformabilidad
H14	Moderada	Moderada (6–15%)	Buena	Excelente	Temple comercial común por trabajo en frío para chapa
H18	Moderada–Alta	Baja (2–8%)	Regular	Excelente	Condición totalmente endurecida por trabajo en frío, formado limitado
H24	Moderada	Más baja (4–10%)	Limitada	Excelente	Endurecida por tensión y luego parcialmente recocida
H19	Alta	Muy baja (≤5%)	Pobre	Excelente	Máximo endurecimiento por deformación para aplicaciones que requieren secciones delgadas y rígidas

El temple influye principalmente en la resistencia y ductilidad del 1060 porque las adiciones de aleación son mínimas y el tratamiento térmico no produce endurecimiento por precipitación. El trabajo en frío (temples H) incrementa el límite elástico y la resistencia a la tracción a expensas de la ductilidad y conformabilidad, permitiendo elegir entre excelente conformabilidad (O) y mayor rigidez o recuperación elástica (H18/H19).

La soldabilidad se mantiene excelente en la mayoría de los temples porque la aleación es esencialmente aluminio puro, pero la zona afectada por el calor puede reducir localmente la resistencia endurecida por trabajo; los diseñadores deben considerar el ablandamiento adyacente a las soldaduras cuando usan temples H.

Composición química

Elemento	Rango %	Notas
Al	Resto (~99.6 min)	Constituyente principal; determina conductividad y comportamiento frente a la corrosión
Si	≤ 0.25	Impureza residual; influye en la fluidez durante el fundido para otras aleaciones
Fe	≤ 0.35	Impureza más común; puede reducir la ductilidad y bajar ligeramente la conductividad
Mn	≤ 0.03	Muy bajo; fortalecimiento insignificante
Mg	≤ 0.03	Insignificante para endurecimiento por solución sólida en 1060
Cu	≤ 0.05	Minimizado para preservar resistencia a la corrosión y conductividad
Zn	≤ 0.03	Bajo para evitar cambios galvánicos y en resistencia
Cr	≤ 0.03	Traza; puede influir marginalmente en la estructura del grano
Ti	≤ 0.03	Usado en pequeñas cantidades para refinamiento del grano en algunos productos
Otros	≤ 0.15 (total)	Otros residuos combinados; controlados para mantener pureza

La composición casi binaria de aluminio con bajos residuos controlados preserva alta conductividad eléctrica y térmica, además de excelente resistencia a la corrosión. Incluso pequeños aumentos en hierro o silicio reducen la ductilidad y conductividad; por ello, las especificaciones del 1060 mantienen límites estrictos de impurezas para garantizar un desempeño constante en aplicaciones sensibles a la conductividad y compatibles químicamente.

Propiedades mecánicas

En comportamiento a tracción, el 1060 recocido presenta bajo límite elástico y baja resistencia a la tracción con elongación muy alta, lo que le otorga excelente capacidad para embutición profunda y operaciones de conformado complejas. El trabajo en frío (temples H) aumenta progresivamente límite elástico y resistencia a la tracción mientras reduce la elongación; la respuesta de endurecimiento por deformación es predecible y lineal para cálculos de diseño que involucran recuperación elástica y esfuerzos residuales.

La dureza en material recocido es baja y típicamente aumenta con el endurecimiento por trabajo; los valores de dureza Brinell o Vickers escalan de forma consistente con el aumento de resistencia. El desempeño a fatiga es limitado por la baja resistencia inherente y depende fuertemente del estado superficial, de los esfuerzos residuales introducidos durante la fabricación y de la presencia de muescas; superficies pulidas y anodizadas mejoran la vida a fatiga.

El espesor juega un doble papel: calibres más delgados alcanzan recocido completo y propiedades mecánicas más uniformes tras el procesamiento, mientras que secciones más gruesas pueden contener más esfuerzos residuales y heterogeneidad de laminación o extrusión que eleva ligeramente la resistencia mínima pero puede reducir la elongación uniforme.

Propiedad	O / Recocido	Temple clave (p.ej., H14/H18)	Notas
Resistencia a la tracción	70–105 MPa	120–180 MPa	Valores varían con espesor y nivel de endurecimiento por trabajo
Límite elástico	25–60 MPa	80–140 MPa	El límite elástico aumenta fuertemente con el trabajo en frío
Elongación	20–35%	2–15%	El recocido ofrece máxima elongación; los temples H sacrifican ductilidad a favor de resistencia
Dureza	20–35 HB	30–55 HB	La dureza correlaciona con la resistencia; el material recocido es muy blando

Propiedades físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.70–2.71 g/cm³	Típico para aleaciones de aluminio de alta pureza
Intervalo de fusión	~660–657 °C	Solidus/liquidus estrechos para aluminio puro; punto de fusión cerca de 660 °C
Conductividad térmica	~220–237 W/m·K	Muy alta, ligeramente menor que aluminio puro dependiendo de impurezas
Conductividad eléctrica	~58–61 %IACS	Alta conductividad adecuada para barras colectoras y aplicaciones de conductores
Calor específico	~897 J/kg·K (0.897 J/g·K)	Típico para aluminio cerca de temperatura ambiente
Expansión térmica	~23.4 ×10⁻⁶ /K	Coeficiente alto; importante en diseños con ciclos térmicos

El conjunto de propiedades físicas del 1060 lo hace atractivo donde la disipación de calor o la conducción eléctrica son requerimientos funcionales primarios. Los diseñadores deben considerar el coeficiente relativamente alto de expansión térmica en ensamblajes con materiales disímiles para evitar distorsiones ante variaciones de temperatura.

La composición casi pura de la aleación mantiene conductividades térmicas y eléctricas cercanas al aluminio elemental, por lo que el 1060 es a menudo el material preferido para radiadores, disipadores de calor y componentes portadores de corriente donde una aleación mínima permitiría mayor rendimiento.

Formas de producto

Forma	Espesor/tamaño típico	Comportamiento de resistencia	Temples comunes	Notas
Chapa	0.2–6.0 mm	Uniforme, fácilmente trabajable en frío	O, H12, H14, H18	Ampliamente usada para revestimientos, embalaje y embutición profunda
Placa	>6.0 hasta 50 mm	Resistencia uniforme menor en secciones gruesas	O	Placa gruesa utilizada para tanques químicos y paneles arquitectónicos
Extrusión	Secciones transversales de perfil	La resistencia varía con el enfriamiento y endurecimiento por trabajo	O, H12	Las extrusiones mantienen alta conductividad y se usan en perfiles para transferencia de calor
Tubo	Diámetros 6–300 mm	Similar a chapa; soldados o sin costura	O, H14	Intercambiadores de calor, conductos y aplicaciones de tubería
Barra/barras	Ø 4–100 mm	Bueno para forja y conformado en frío	O, H12, H14	Usado para pasadores de transferencia térmica y barras colectoras eléctricas

Las chapas y bobinas son las formas de producción dominantes y típicamente se procesan con tolerancias estrictas de espesor y acabados superficiales consistentes aptos para anodizado. Las extrusiones y tubos requieren control cuidadoso de la química del lingote y del enfriamiento para minimizar esfuerzos residuales y mantener estabilidad dimensional para ensamblajes.

La selección de la forma y el temple está determinada por las propiedades finales requeridas: los componentes embutidos en profundidad prefieren chapa recocida, las aplicaciones que requieren rigidez delgada con capacidad portante pueden necesitar templas H, y los perfiles extruidos para disipadores de calor suelen utilizar la aleación en estados como extruido o ligeramente endurecidos para equilibrar la conductividad con la estabilidad dimensional.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	1060	USA	Designaciones ASTM y AMS para aluminio comercialmente puro
EN AW	1060 (Al99.6)	Europa	Norma EN que coincide con un contenido mínimo de Al del 99.6%
JIS	A1050 / A1060	Japón	Equivalentes JIS para grados de aluminio de alta pureza
GB/T	1060	China	Los números GB chinos comúnmente coinciden con la designación de aleación trabajada

Los grados equivalentes entre normas son en general similares en composición, pero pueden presentar límites de impurezas, prácticas de certificación y formas de producto ligeramente diferentes. Los usuarios que especifiquen equivalencia entre normas deben verificar las tolerancias químicas y mecánicas detalladas y la especificación que rige el producto (chapa, placa, extrusión) para asegurar plena intercambiabilidad. La trazabilidad y los documentos de certificación son recomendables cuando el material de reemplazo será usado en servicios eléctricos o químicos.

Resistencia a la Corrosión

El 1060 exhibe una excelente resistencia a la corrosión atmosférica y tiene buen desempeño en muchos ambientes industriales y urbanos debido a una película estable y adherente de óxido de aluminio que pasiva la superficie. En ambientes ligeramente agresivos y muchos entornos químicos, el bajo contenido de cobre y zinc de la aleación mitiga las tendencias galvánicas y a la picadura, proporcionando una vida útil más larga que muchas aleaciones de mayor resistencia con contenido significativo de cobre.

En ambientes marinos o con presencia de cloruros, el 1060 se comporta razonablemente bien comparado con aleaciones estructurales comunes, aunque el aluminio es anódico frente a muchos otros metales y sufrirá ataque galvánico si está acoplado a materiales catódicos activos sin la debida aislación. La fisuración por corrosión bajo tensión no es un modo de falla común para el 1060 en uso normal porque la aleación es blanda y no se trabaja en frío intensivamente en servicio típico; sin embargo, la sensibilización no aplica como en algunos aceros o aleaciones de aluminio de alta resistencia.

Comparado con aleaciones de las series 3xxx y 5xxx, el 1060 ofrece resistencia a la corrosión comparable o superior en ambientes neutros y ligeramente ácidos debido a la ausencia significativa de cobre o magnesio, pero no proporciona protección ánodo sacrificial que algunos sistemas con recubrimiento o aleados podrían ofrecer en ambientes altamente agresivos ricos en cloruros.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

El 1060 suelda excepcionalmente bien con métodos comunes de fusión como TIG y MIG porque la aleación es prácticamente aluminio puro y no tiende a agrietarse por calor como algunas aleaciones de mayor resistencia. Metales de aporte como 1100, 4043 (Al-Si) o 5356 (Al-Mg) se usan comúnmente según la ductilidad requerida, resistencia a la corrosión y acabado post-soldadura; el 4043 reduce la susceptibilidad a fisuras por calor en ciertas geometrías.

Las zonas afectadas por el calor en las soldaduras reducirán localmente cualquier resistencia por trabajo en frío preexistente, por lo que los diseñadores deben considerar zonas suavizadas adyacentes a las soldaduras en componentes fabricados en templas H. Normalmente no se requiere precalentamiento para chapa de espesor fino, pero sí puede emplearse en secciones gruesas para evitar gradientes térmicos y deformaciones.

Mecanizado

La maquinabilidad del 1060 es moderada a baja en comparación con aleaciones de aluminio de fácil mecanizado; el material es blando y tiende a emborronarse en lugar de fracturarse, por lo que se requieren herramientas afiladas y estrategias agresivas para la formación viruta. Herramientas de carburo con ángulos positivos y buen acabado de filo producen los mejores resultados, y el uso de refrigerante o lubricante reduce el borde adherido y mejora el acabado superficial en piezas con tolerancias estrictas.

Las velocidades de corte pueden ser relativamente altas comparadas con aceros, pero el control de viruta y la amortiguación de vibraciones son importantes porque las virutas dúctiles pueden enredarse; es práctica común diseñar rompiendo virutas y utilizar velocidades de avance elevadas para promover virutas segmentadas.

Conformabilidad

La conformabilidad es uno de los atributos más destacados del 1060 en temple O, con excelentes características de embutición profunda, doblado y conformado por estiramiento debido a su alta elongación uniforme y bajo límite elástico. Los radios mínimos de doblado son típicamente 0.5–1.0× el espesor para chapa recocida en muchas operaciones de conformado, y la aleación tolera radios ajustados y geometrías complejas con mínimo agrietamiento.

El trabajo en frío es el principal mecanismo de fortalecimiento y puede utilizarse para ajustar el rebote elástico y la rigidez después del formado, pero una vez endurecida la aleación pierde ductilidad significativa y es menos apta para conformados secundarios; los diseñadores deben secuenciar cuidadosamente las operaciones de formado y endurecimiento por deformación.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

El 1060 se clasifica como una aleación sin tratamiento térmico; no experimenta endurecimiento por precipitación y por lo tanto no puede ser reforzada mediante tratamientos de solución y envejecimiento. Las modificaciones en la resistencia se logran mediante trabajo en frío controlado para introducir densidad de dislocaciones, o realizando un recocido completo para devolver el material al temple O con máxima ductilidad.

Los ciclos de recocido para 1060 se realizan típicamente calentando a temperaturas en el rango de 300–415°C según el espesor de la sección y tiempo, seguido de un enfriamiento controlado para evitar distorsiones; esto restaura la ductilidad promoviendo la recristalización y reduciendo la densidad de dislocaciones. Dado que los tratamientos térmicos no producen precipitados endurecedores por envejecimiento, las transiciones de temple se describen como combinaciones de endurecimiento por deformación y estabilización térmica (los templas H designan el grado de endurecimiento por deformación).

Rendimiento a Alta Temperatura

El 1060 experimenta una marcada reducción en la resistencia a medida que aumenta la temperatura de servicio; una pérdida significativa del desempeño mecánico ocurre por encima de ~150–200°C debido a procesos de recuperación y ablandamiento que disminuyen la densidad de dislocaciones. Para servicio prolongado a temperaturas elevadas, los diseñadores típicamente limitan la operación continua a menos de ~100–120°C para preservar propiedades mecánicas y evitar deformaciones por fluencia en piezas portantes.

La oxidación del aluminio a temperatura elevada produce una delgada capa de óxido protectora pero no proporciona protección estructural contra la corrosión en atmósferas oxidantes o ricas en cloruros; se debe considerar el ablandamiento de las zonas afectadas por el calor adyacentes a exposiciones a alta temperatura en ensamblajes soldados o bruñidos.

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Por qué se usa 1060
Eléctrica	Barras colectoras, conductores, tiras colectoras	Alta conductividad eléctrica y bajos niveles de impurezas
Química y Alimentaria	Tanques, tuberías, revestimientos	Resistencia a la corrosión y compatibilidad química
HVAC / Transferencia de Calor	Aletas de radiador, aletas de intercambiador de calor	Alta conductividad térmica y conformabilidad
Arquitectura	Revestimientos, paneles de alero	Conformabilidad, terminación, resistencia a la corrosión
Envases de Consumo	Hoja, envases	Pureza, maleabilidad, contacto seguro con alimentos

El 1060 es frecuentemente seleccionado cuando la conductividad, resistencia a la corrosión y conformabilidad son los principales factores funcionales más que la resistencia mecánica máxima. Su amplia disponibilidad en chapa, bobina y formas extruidas, junto con respuesta predecible al trabajo en frío y facilidad de unión, garantiza su uso continuo en numerosos sectores industriales.

Consejos para la Selección

El 1060 es la elección lógica cuando la conductividad eléctrica o térmica y la superior conformabilidad se priorizan sobre la resistencia. Para barras colectoras, aletas disipadoras, envases embutidos y revestimientos químicamente compatibles, la pureza y bajos residuos de la aleación la hacen más adecuada que muchas alternativas aleadas.

Comparado con el 1100 comercialmente puro, el 1060 típicamente ofrece conductividad similar y contenido mínimo de aluminio ligeramente mayor cuando se especifica, intercambiando límites marginalmente diferentes de impurezas por disponibilidad y costo; los diseñadores deben seleccionar según límites de certificación específicos. En comparación con aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, el 1060 generalmente ofrece mejor conductividad y igual o mejor resistencia a la corrosión pero menor resistencia en estado trabajado, por lo que es preferido cuando la conformación o conductividad son más importantes que la capacidad portante. Frente a aleaciones tratables térmicamente como 6061, el 1060 tendrá mucho menor resistencia máxima pero mejor conductividad y conformabilidad, siendo el material preferido cuando las uniones, el brazing o la transferencia térmica son los factores predominantes en el diseño.

Resumen Final

El 1060 sigue siendo una aleación fundamental para aplicaciones que requieren pureza, conductividad, resistencia a la corrosión y excelente conformabilidad más que alta resistencia. Su respuesta predecible al trabajo en frío, amplia disponibilidad en diversas formas de producto y facilidad de fabricación la mantienen relevante para la ingeniería eléctrica, química, arquitectónica y de transferencia térmica incluso en carteras modernas de materiales.