Aluminio 1145: Composición, Propiedades, Guía de Templado y Aplicaciones

Descripción General Completa

La aleación 1145 pertenece a la serie 1xxx de aleaciones de aluminio, las cuales se designan como grados de aluminio comercialmente puro con un contenido mínimo de aluminio sustancialmente mayor al 99%. La serie 1xxx enfatiza una alta conductividad eléctrica y térmica junto con una excelente resistencia a la corrosión y conformabilidad más que una alta resistencia mecánica. Los principales elementos de aleación en 1145 están presentes solo como residuos y adiciones traza: las impurezas controladas típicas incluyen silicio, hierro y cobre en concentraciones muy bajas; el contenido de aluminio se especifica normalmente ≥99.45% (balance).

El fortalecimiento en 1145 se logra casi exclusivamente mediante endurecimiento por deformación (trabajo en frío), ya que la aleación es esencialmente no susceptible a tratamiento térmico; los aumentos permanentes de resistencia se obtienen mediante trabajo en frío (temperas H), mientras que el ablandamiento y la recuperación se consiguen mediante recocido al temple O. Las características clave incluyen excelente conductividad eléctrica y térmica, destacada resistencia a la corrosión en ambientes atmosféricos y muchos ambientes químicos, excelente ductilidad y conformabilidad en estado recocido, y muy buena soldabilidad con poca preocupación por grietas asociadas a fases metalúrgicas. Las industrias típicas que utilizan 1145 incluyen conductores eléctricos y barras colectoras, procesamiento químico y alimentario, acabado arquitectónico y componentes de intercambio térmico donde la conductividad y resistencia a la corrosión se priorizan sobre la máxima resistencia mecánica.

Los ingenieros seleccionan la 1145 cuando la alta conductividad y la resistencia a la corrosión son críticas y cuando las operaciones de conformado o soldadura deben realizarse fácilmente. Se prefiere sobre grados de aluminio aleados de mayor resistencia cuando se requiere conductividad máxima, excelente acabado superficial y buena conformabilidad para embutición profunda a bajo costo. Por el contrario, cuando se requiere alta resistencia estática o dureza, se prefieren familias de aleaciones como las series 5xxx o 6xxx; la 1145 ocupa el espacio de diseño que favorece la pureza y la capacidad de servicio más que el desempeño estructural en cargas.

Variantes de Temple

Temple	Nivel de Resistencia	Elongación	Conformabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Bajo	Alta (20–40%)	Excelente	Excelente	Totalmente recocido, máxima ductilidad para conformado y embutición
H12	Bajo–Moderado	Moderada	Muy buena	Excelente	Trabajo en frío ligero, mantiene alta conformabilidad
H14	Moderado	Moderada (10–25%)	Buena	Excelente	Temple común por trabajo en frío para incrementos moderados de resistencia
H16	Moderado–Alto	Menor	Regular	Excelente	Mayor trabajo en frío, ductilidad reducida, usado en algunas aplicaciones estructurales
H18	Alto	Baja (2–10%)	Limitada	Excelente	Trabajo en frío intenso, máxima resistencia por endurecimiento para la serie 1xxx
H24	Moderado	Moderada	Buena	Excelente	Tratado en solución y envejecimiento parcial o estabilizado, usado donde se desea alguna recuperación de la tensión

Los templados por trabajo en frío (serie H) son los únicos métodos rutinarios para aumentar la resistencia en 1145; las designaciones de temple T no aplican porque la 1145 no es susceptible a endurecimiento por precipitación. El recocido al temple O retorna la microestructura a un estado de baja resistencia y alta ductilidad útil para operaciones de embutición profunda y conformado por giro. La elección de templados entre H12 y H18 permite a los diseñadores intercambiar conformabilidad por incrementos en el límite elástico y resistencia a la tracción manteniendo la alta conductividad y resistencia a la corrosión de la aleación base.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Al	≥99.45	Balance; constituyente principal que proporciona conductividad y resistencia a la corrosión
Si	≤0.25	Residual; niveles mayores de Si reducen ligeramente la ductilidad y aumentan marginalmente la resistencia
Fe	≤0.60	Impureza común; aumenta resistencia pero puede reducir conductividad y conformabilidad
Mn	≤0.03	Niveles traza únicamente; efecto mínimo en 1145
Mg	≤0.05	Típicamente muy bajo; contribución mínima a la resistencia o endurecimiento por envejecimiento
Cu	≤0.05	Mantenido bajo para preservar resistencia a la corrosión y conductividad
Zn	≤0.05	Nivel controlado bajo para limitar efectos en propiedades eléctricas
Cr	≤0.05	Puede estar presente como impureza traza; poco efecto a estas concentraciones
Ti	≤0.03	Frecuentemente usado en cantidades minúsculas para refinamiento de grano durante fundición/procesado
Otros	≤0.10 total	Suma de otras impurezas; control estricto para mantener alta pureza

La composición de la 1145 está dominada por aluminio con concentraciones intencionadamente bajas de elementos de aleación e impurezas. Los bajos niveles de Fe y Si son los principales contribuyentes a cualquier fortalecimiento más allá del aluminio puro, pero se mantienen mínimos para preservar las conductividades eléctrica y térmica y maximizar la resistencia a la corrosión. Las adiciones traza (Ti, pequeño Mn) se usan principalmente para control metalúrgico como el refinamiento de grano durante la fundición y el procesado, más que para formar fases de fortalecimiento.

Propiedades Mecánicas

El comportamiento a la tracción de la 1145 es característico del aluminio comercialmente puro: baja a moderada resistencia a la tracción en estado recocido con alta ductilidad, y aumento de resistencia pero reducción de elongación tras trabajo en frío. La aleación presenta una región elástica bastante lineal que transita a plasticidad con considerable elongación uniforme en temple O; los templados endurecidos por deformación reducen la elongación uniforme y aumentan la relación entre límite elástico y resistencia máxima. La dureza es baja en condición O y aumenta predeciblemente con el grado de trabajo en frío; los valores Brinell o Vickers permanecen bajos en comparación con grados de aluminio aleados.

Los valores de límite elástico y resistencia a la tracción dependen fuertemente del temple y espesor; chapas delgadas trabajadas en frío alcanzan límites elásticos más altos para un temple dado que placas gruesas debido al endurecimiento por deformación y historiales de procesamiento. El desempeño frente a fatiga de la 1145 es moderado y está muy influenciado por la condición superficial y las tensiones residuales; superficies pulidas y libres de defectos junto con procesos de conformado controlados proporcionan mayor vida útil que acabados en frío sin tratamiento. Los efectos del espesor son importantes durante el conformado y la soldadura: secciones más gruesas retienen más de la resistencia por trabajo en frío, y la exposición térmica en soldadura puede ablandar localmente regiones trabajadas mediante recuperación.

Propiedad	O/Recocido	Temple Clave (ej. H14/H18)	Notas
Resistencia a la Tracción	~70–120 MPa (rango típico)	~120–170 MPa (varía según trabajo en frío)	Valores dependen de espesor de chapa, procesamiento y temple exacto
Límite Elástico	~15–60 MPa	~80–140 MPa	El límite elástico aumenta significativamente con el grado de trabajo; bajo en recocido O
Elongación	~25–40%	~2–20%	La elongación disminuye a medida que el temple avanza de O a H18; el calibre y preparación importan
Dureza	~20–40 HB	~30–60 HB	La dureza aumenta con el endurecimiento por deformación; aún baja frente a grados aleados

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.71 g/cm³	Típico para aluminio de alta pureza, útil para cálculos de diseño ligero
Rango de Fusión	~655–660 °C	Intervalo estrecho sólido-líquido característico del Al casi puro
Conductividad Térmica	~220–235 W/m·K	Alta conductividad; ligeramente menor que el Al puro cuando hay trazas de impurezas
Conductividad Eléctrica	~58–63 %IACS	Excelente conductor eléctrico entre aleaciones comerciales de aluminio
Calor Específico	~0.90 J/g·K (900 J/kg·K)	Buena capacidad térmica para aplicaciones de gestión térmica
Expansión Térmica	~23–24 µm/m·K (20–100 °C)	Expansión térmica isotrópica típica para metales de aluminio

Las altas conductividades térmica y eléctrica son propiedades definitorias de la 1145 y orientan su selección para disipadores de calor, barras colectoras y aplicaciones como conductor eléctrico. La densidad y el calor específico son efectivamente idénticos a otros aluminios de alta pureza y contribuyen a cálculos de masa térmica y respuesta térmica transitoria. La expansión térmica debe ser considerada en ensamblajes multimateriales porque la expansión diferencial entre 1145 y aceros comunes o compuestos puede provocar concentraciones de esfuerzos.

Formas del Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Temple Común	Notas
Chapa	0.2–6.0 mm	La resistencia está influenciada por el laminado en frío; calibres más delgados pueden endurecerse por deformación de manera más uniforme	O, H12, H14	Ampliamente usada para embutición profunda, conversión en papel de aluminio y estampado de disipadores de calor
Placa	>6.0 mm	Menor endurecimiento uniforme debido al espesor; puede entregarse con menor dureza	O, H18	Se utiliza donde se requieren secciones más gruesas con buena resistencia a la corrosión
Extrusión	Secciones transversales de hasta varios cientos de mm²	Las propiedades de la extrusión dependen del temple del lingote y del posterior estirado	O, H14	La aleación limitada facilita la extrusión; perfiles complejos posibles
Tubo	Diámetros desde mm hasta varios cientos de mm, espesor de pared variable	El espesor de pared y el trabajo en frío determinan la resistencia final	O, H14, H18	Usados para conductos, tubos de intercambio térmico y servicio a baja presión
Barra/Varilla	Ø 2–100 mm	El estirado en frío puede aumentar la resistencia; propiedades isotrópicas en longitudes largas	O, H14	Usadas para conductores, pasadores y piezas mecanizadas que requieren alta conductividad

Las rutas de procesamiento difieren sustancialmente entre chapa/placa y extrusiones. La chapa y placa se producen comúnmente por laminado con ciclos controlados de recocido para obtener los temple deseados, mientras que las extrusiones comienzan con lingotes de alta pureza y se siguen con enderezado y posible trabajo en frío ligero. Las aplicaciones aprovechan la excelente conformabilidad de la chapa en temple O para embutición profunda y el aumento del límite de elasticidad en temple H para piezas que requieren estabilidad dimensional tras el formado o mecanizado ligero.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	1145	EE.UU.	Designación de Aluminum Association para la aleación típicamente usada en Norteamérica
EN AW	1145	Europa	El EN AW-1145 armonizado se usa comúnmente en especificaciones y proveedores europeos
JIS	A1050 / A1145 (aprox.)	Japón	JIS tiene grados para aluminio de alta pureza; la correspondencia directa puede ser con la familia Al99.5
GB/T	Al99.45 / 1145	China	Las normas chinas hacen referencia a grados de aluminio de alta pureza similares a 1145

Las equivalencias entre normas son a menudo cercanas pero no siempre idénticas porque los diferentes organismos regulan los límites máximos de impurezas y los métodos aceptables para pruebas de propiedades mecánicas. En compras y diseño, los ingenieros deben solicitar la norma exacta (AA, EN, JIS, GB/T) y revisar el certificado de fabricación para confirmar límites de impurezas, definiciones de temple y variaciones permitidas en el procesamiento. Para componentes eléctricos o sensibles a la corrosión, pequeñas diferencias en Fe o Si permitidos pueden influir en el desempeño y deben ser conciliadas entre proveedores.

Resistencia a la Corrosión

La aleación 1145 forma una película adherente de óxido fina que proporciona excelente resistencia a la corrosión atmosférica en ambientes neutros y ligeramente corrosivos. Resiste bien la corrosión uniforme y tiene un desempeño satisfactorio en muchas atmósferas industriales; sin embargo, ambientes marinos ricos en cloruros incrementan la susceptibilidad a pitting localizado y corrosión por hendidura si no se emplean recubrimientos protectores o medidas de diseño. La alta pureza y la ausencia de elementos activos en aleación reducen el riesgo de corrosión galvánica en comparación con aleaciones de aluminio más aleadas, pero 1145 puede actuar aún como ánodo en contacto con materiales catódicos como acero inoxidable o cobre en presencia de electrolitos.

El agrietamiento por corrosión bajo tensión es raro en la serie 1xxx porque no existen fases endurecedoras precipitadas y las resistencias residuales a la tracción son relativamente bajas frente a aleaciones Al tratables térmicamente susceptibles. No obstante, las zonas soldadas y trabajadas en frío deben evaluarse para tensiones residuales y defectos en superficie que puedan promover degradación localizada bajo carga tensil sostenida en soluciones agresivas. Frente a aleaciones de las series 5xxx o 6xxx, 1145 sacrifica resistencia mecánica considerablemente por una mayor conductividad y algo mejor resistencia pura a la corrosión; comparado con cobre puro, 1145 es mucho más resistente a la corrosión atmosférica y en muchos medios acuosos mientras es mucho más liviano.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

El 1145 es fácilmente soldable con procesos comunes de fusión como TIG y MIG porque no contiene precipitados endurecedores que favorezcan la fisuración en caliente. Las soldaduras habitualmente muestran buena ductilidad y continuidad eléctrica aceptable, aunque la zona afectada por el calor (HAZ) experimentará recuperación y ablandamiento del temple endurecido por trabajo previo. Para aplicaciones donde la conductividad eléctrica a través de la junta es crítica, use diseños de unión con baja resistencia y considere alambres de aporte de aluminio de alta pureza o aleaciones de aporte de la serie 1xxx para minimizar pérdidas de conductividad y diferencias de potencial galvánico.

Maquinabilidad

Como aleación blanda y dúctil, 1145 es generalmente fácil de maquinar pero puede endurecer rápidamente bajo condiciones de corte severas. Los índices de maquinabilidad son inferiores a los de aleaciones de fácil maquinado; por ello, la elección de herramientas favorece carburo afilado o acero rápido con ángulos de filo positivos, estrategias eficaces de rompimiento de viruta y velocidades de avance controladas. El acabado superficial y la precisión dimensional se logran con velocidades adecuadas — velocidades de husillo moderadas, avances elevados y control cuidadoso del contacto de herramienta ayudan a evitar acumulación de viruta y minimizar vibraciones.

Conformabilidad

La conformabilidad en temple recocido O es excelente con recuperación elástica muy baja, permitiendo radios de curvatura cerrados y embutición profunda extensa con bajo riesgo de fisuración. Los radios mínimos recomendados dependen del espesor y temple, pero pueden ser tan pequeños como uno o dos veces el espesor del material en temple O para muchas geometrías; los temple trabajados en frío requieren radios mayores para evitar fisuración en bordes. La aleación responde predeciblemente a operaciones incrementales de formado y es adecuada para estampado, embutición rotativa y hidroformado cuando se parte de temple O o temple H ligero.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

1145 es clasificada como no tratable térmicamente; no se producen cambios significativos de resistencia por tratamientos de solución ni envejecimiento. Los ciclos térmicos como recocido (horno o de lote) se usan para eliminar el endurecimiento por trabajo y recuperar la ductilidad — ciclos típicos de recocido están en el rango de 300–400 °C seguidos por enfriamiento controlado para alcanzar el temple O. Por carecer de elementos de endurecimiento por precipitación, el envejecimiento artificial (temple T) no produce fases endurecedoras; por lo tanto, el diseñador debe confiar en el trabajo en frío para aumentar la resistencia.

El endurecimiento por trabajo mediante laminado en frío, estirado o doblado es la vía estándar para incrementar propiedades mecánicas; las transiciones de temple dentro de la serie H se logran variando el grado de deformación plástica y mediante tratamientos térmicos controlados para estabilizar propiedades. Se requiere un control cuidadoso del historial de procesamiento para asegurar valores consistentes de límite elástico y resistencia a la tracción, dado que las propiedades mecánicas en 1145 dependen altamente del proceso y no tanto de la composición.

Desempeño a Alta Temperatura

A temperaturas elevadas, 1145 pierde resistencia rápidamente en comparación con aleaciones de aluminio aleadas; ocurre un ablandamiento significativo por encima de aproximadamente 150–200 °C debido a recuperación y procesos acelerados de difusión. La exposición prolongada a temperaturas cercanas al rango de fusión (≥300 °C) conlleva una pérdida importante de integridad mecánica y está fuera de los límites típicos de servicio estructural. La oxidación es mínima para aluminio a temperaturas moderadas debido a la película protectora, pero pueden ocurrir formación de escamas y aumento de rugosidad superficial en ambientes agresivos oxidantes a alta temperatura.

Las zonas afectadas por el calor de las soldaduras pueden ser particularmente susceptibles a ablandamiento localizado cuando 1145 es soldado o sometido a ciclos térmicos; el diseño debe evitar depender de la resistencia residual por trabajo en frío en la proximidad inmediata de las soldaduras. Para gestión térmica o aplicaciones de calor transitorio (disipadores, barras colectoras), 1145 sigue siendo útil hasta temperaturas moderadas debido a la conservación de la conductividad, pero la carga mecánica a temperaturas elevadas debe ser considerada cuidadosamente en análisis de diseño.

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Por qué se Usa 1145
Eléctrica	Barras colectoras, tiras conductoras	Alta conductividad eléctrica y buena soldabilidad
Transferencia de Calor	Disipadores de calor, aletas	Alta conductividad térmica y bajo peso
Procesos Químicos/Alimentarios	Tanques, recubrimientos de tuberías, bandejas	Excelente resistencia a la corrosión y acabado superficial limpio
Arquitectura	Remates, solapes, paneles	Conformabilidad, buen acabado y resistencia a la corrosión
Consumo/Electrodomésticos	Papel de aluminio, latas, elementos reflectantes	Facilidad de embutición y calidad superficial

1145 es preferido en componentes donde la conductividad, resistencia a la corrosión y conformabilidad prevalecen sobre la necesidad de alta resistencia. Su papel en conductores eléctricos y hardware para gestión térmica es particularmente destacado por la combinación de baja densidad, excelente conductividad y facilidad de fabricación. La simplicidad de su metalurgia permite un comportamiento predecible en operaciones de formado, unión y acabado, lo que favorece una producción confiable y despliegue a largo plazo.

Información para la Selección

Elija 1145 cuando la conductividad eléctrica y térmica, la excelente resistencia a la corrosión y la máxima formabilidad sean los requisitos principales y cuando la aplicación tolere una menor resistencia estructural. Use el temple O del 1145 para operaciones de conformado severas y los temple de la serie H cuando se requiera estabilidad dimensional o un límite elástico más alto después del conformado.

En comparación con el 1100 comercialmente puro, el 1145 típicamente ofrece una pureza controlada y conductividad ligeramente superiores, con una resistencia similar o modestamente mejorada; los diseñadores aceptan pequeñas concesiones en los límites específicos de impurezas para obtener un mejor rendimiento eléctrico. En comparación con aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, el 1145 proporciona una conductividad superior y resistencia a la corrosión comparable, pero menor resistencia máxima y menor capacidad para cargas estructurales; se prefiere cuando se priorizan el conformado y la conductividad. En comparación con aleaciones endurecibles por tratamiento térmico como 6061 o 6063, se elige el 1145 cuando se necesitan conductividad, resistencia a la corrosión y bajo costo a pesar de una resistencia máxima alcanzable sustancialmente inferior; el 1145 sigue siendo atractivo para aplicaciones eléctricas/térmicas no estructurales donde la respuesta al envejecimiento y la alta resistencia de aleación no son necesarias.

Resumen Final

La aleación 1145 sigue siendo un material altamente relevante para tareas de ingeniería modernas que exigen alta conductividad, destacada resistencia a la corrosión y excelente formabilidad a bajo costo. Su carácter metalúrgico simple proporciona un comportamiento de fabricación predecible y una larga vida útil en aplicaciones eléctricas, térmicas y expuestas químicamente donde la resistencia máxima no es el factor principal de diseño.