Aluminio 2036: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

Resumen Integral

La aleación 2036 pertenece a la serie 2xxx de aleaciones de aluminio, una familia dominada por el cobre como elemento principal de aleación. Su metalurgia y características de desempeño siguen el paradigma Al–Cu–(Mg, Mn) común en las 2xxx, donde el cobre impulsa el endurecimiento por precipitación y el manganeso u otras adiciones menores modifican la estructura de grano y la trabajabilidad.

El mecanismo principal de fortalecimiento para la 2036 es el endurecimiento por envejecimiento (endurecimiento por precipitación) mediante tratamiento en solución, templado y envejecimiento artificial para formar finas fases de precipitados Al2Cu y relacionados. La aleación también puede trabajarse en frío para aumentar la resistencia en condiciones sin tratamiento térmico, pero las propiedades máximas se logran a través de secuencias de tratamiento térmico (templas T-).

Las características clave de la 2036 incluyen una resistencia relativamente alta para una aleación de aluminio, resistencia intrínseca a la corrosión moderada a pobre en comparación con aleaciones de las series 5xxx/6xxx, y formabilidad moderada en condiciones recocidas. La soldabilidad es regular a pobre en templas con tratamiento térmico debido a la suavización de la zona afectada por el calor (HAZ) y riesgo de porosidad; la maquinabilidad es típicamente buena a muy buena en relación con muchas aleaciones de aluminio debido a la dureza de la matriz y las características de formación de viruta.

Las industrias típicas que utilizan la 2036 o aleaciones similares de la serie 2xxx incluyen componentes aeroespaciales (donde la resistencia específica y la resistencia a la fatiga son críticas), estructuras y componentes de suspensión automotrices de alto rendimiento, plataformas de defensa y aplicaciones estructurales especializadas donde se prioriza la relación resistencia-peso y la tolerancia al daño. Los ingenieros eligen la 2036 sobre otras aleaciones cuando se requiere un equilibrio entre alta resistencia específica, buena resistencia a la fatiga y maquinabilidad aceptable, y cuando la exposición a la corrosión puede ser mitigada mediante recubrimientos, revestimientos o diseño.

Variantes de Templa

Templa	Nivel de Resistencia	Elongación	Formabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Bajo	Alta (20–30%)	Excelente	Excelente	Totalmente recocida, óptima para conformado y embutido
H12	Bajo–Medio	Moderada (10–18%)	Buena	Buena	Endurecimiento por trabajo ligero, fortalecimiento limitado
H14	Medio	Moderada (8–15%)	Regular	Regular	Endurecida por deformación, común en aplicaciones de chapa
H18	Alta	Baja (2–8%)	Pobre	Pobre	Fuertemente trabajada en frío, alta resistencia por deformación
T3	Medio–Alto	Moderada (8–15%)	Buena (con limitaciones)	Pobre	Tratada en solución y envejecida naturalmente o estabilizada
T4	Medio	Moderada (8–15%)	Buena	Pobre	Tratada en solución y envejecida naturalmente, más blanda que T6
T6	Alta	Baja–Moderada (6–12%)	Limitada	Difícil	Tratada en solución y envejecida artificialmente, máxima resistencia
T651	Alta	Baja–Moderada (6–12%)	Limitada	Difícil	Tratada en solución, alivio de tensiones por estirado, envejecida artificialmente

La templa elegida para la 2036 afecta fuertemente su rendimiento mecánico y manufacturabilidad. Las condiciones recocidas (O) y templas H con endurecimiento ligero son preferidas para embutido profundo y conformado complejo, mientras que T6/T651 ofrecen la máxima resistencia estática y resistencia a fatiga a costa de la formabilidad y la soldabilidad.

En estructuras soldadas o unidas, los diseñadores suelen especificar una templa de compromiso (por ejemplo, T3 o secuencias modificadas) o utilizan revestimientos/parches para mantener una resistencia a la corrosión aceptable y evitar la suavización de la HAZ que ocurre cuando una templa con envejecimiento máximo es sometida a ciclos térmicos de soldadura.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Si	0.15 máximo	Control de impurezas; exceso reduce ductilidad y promueve eutécticos
Fe	0.50 máximo	Impureza común; forma intermetálicos que reducen ductilidad
Cu	3.5–4.5	Elemento principal de fortalecimiento; mejora resistencia y fatiga, reduce resistencia a la corrosión
Mn	0.2–0.9	Control de estructura de grano, mejora tenacidad y resistencia a la recristalización
Mg	0.2–1.0	Sinergiza con Cu para formar precipitados de endurecimiento; influye en cinética de envejecimiento
Zn	0.25 máximo	Elemento menor, puede aumentar ligeramente la resistencia; cantidades excesivas reducen resistencia a SCC
Cr	0.10 máximo	Control microestructural, retarda crecimiento de grano durante tratamiento térmico
Ti	0.15 máximo	Refinador de grano añadido durante fundición/extrusión
Otros (cada uno)	0.05–0.15	Residuos y elementos traza; limitados colectivamente para mantener comportamiento predecible de precipitación

La composición de la 2036 está diseñada para maximizar la eficiencia del endurecimiento por precipitación manteniendo una trabajabilidad y desempeño en fatiga razonables. El cobre es el elemento dominante que aporta resistencia mediante precipitados Al–Cu, mientras que pequeñas adiciones de Mg y Mn modifican la química de los precipitados y la estructura de grano, mejorando la tenacidad y permitiendo ventanas de procesamiento termomecánico compatibles con componentes estructurales.

Propiedades Mecánicas

Bajo carga de tracción, la 2036 muestra el comportamiento clásico del aluminio endurecido por precipitación: baja resistencia al límite elástico en condición recocida y aumentos sustanciales después de tratamiento en solución y envejecimiento artificial. Las curvas de tracción típicamente muestran resistencia última relativamente alta para aleaciones de aluminio, con relaciones límite elástico/resistencia máxima que indican capacidad moderada de endurecimiento por deformación antes del estricción.

La resistencia al límite elástico en chapa recocida es relativamente baja, facilitando el conformado, mientras que en templas tipo T6 el límite elástico se acerca a una fracción significativa de la resistencia máxima, reduciendo la elongación. El comportamiento a fatiga es favorable en comparación con muchas aleaciones no tratables térmicamente debido a la estructura de precipitados y la capacidad de la aleación para mantener resistencia localizada, pero la fatiga asistida por corrosión puede ser un problema en ambientes agresivos.

La dureza aumenta notablemente con el envejecimiento; la dureza Brinell o Rockwell muestra una fuerte correlación con la resistencia última y al límite elástico en templas T. El espesor y tamaño de sección afectan las propiedades alcanzables: secciones más gruesas son más difíciles de tratar térmicamente de forma uniforme, y secciones con grano grueso o fundidas pueden tener resistencias máximas inferiores y respuesta alterada a fatiga.

Propiedad	Condición O/Recocida	Templa Clave (T6/T651)	Notas
Resistencia a la tracción (MPa)	180–260	400–480	La resistencia depende del espesor y envejecimiento; valores típicos para chapa y placa estructural serie 2xxx
Límite elástico (MPa)	80–150	300–360	El límite elástico aumenta significativamente tras envejecimiento máximo; la relación límite/resistencia sube en T6
Elongación (%)	20–30	6–12	La ductilidad disminuye con el endurecimiento por precipitación; la elongación depende del templa y geometría de la sección
Dureza (HB)	30–60	110–150	Aumento sustancial de dureza en T6; la dureza se correlaciona con propiedades de tracción y maquinabilidad

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	~2.78 g/cm³	Ligeramente mayor que algunas aleaciones de aluminio debido al contenido de Cu; afecta cálculos de resistencia específica
Rango de fusión	~500–640 °C	Rango sólido–líquido influenciado por elementos de aleación; limita ciertos procesos a alta temperatura
Conductividad térmica	~120 W/m·K (aprox.)	Menor que el Al puro debido a la aleación; todavía buena para aplicaciones de disipación de calor
Conductividad eléctrica	~30–40 % IACS (aprox.)	Reducida en comparación con aleaciones de Al más puras por el cobre y otros solutos
Calor específico	~0.9 J/g·K	Típico en aleaciones de aluminio; relevante para ciclos térmicos y cálculos de temple
Coeficiente de expansión térmica	~23–24 µm/m·K	CTE típico del aluminio; importante en ensamblajes de metales mixtos y análisis de tensiones térmicas

El conjunto de propiedades físicas de la 2036 es característico de aluminios con cobre: la conductividad térmica y eléctrica son menores que en grados de Al más puros, pero siguen siendo favorables en comparación con aceros, y la densidad es ligeramente elevada, afectando el cálculo de masa de componentes. La expansión térmica es similar a otras aleaciones de aluminio, por lo que las consideraciones de diseño por expansión diferencial permanecen típicas en estructuras de aluminio.

Las propiedades térmicas influyen en las elecciones de procesamiento: vías de temple más lentas o severidad de temple inadecuada pueden modificar la respuesta de envejecimiento, y secciones más gruesas retienen el calor por más tiempo, complicando el tratamiento en solución y aumentando el riesgo de propiedades no uniformes.

Formas del Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento a la Resistencia	Temple Común	Notas
Chapa	0.3–6 mm	Buena uniformidad en espesores delgados	O, H14, T3, T6	Común para paneles de carrocería, carenados, piezas estructurales pequeñas
Placa	6–100+ mm	Reducción en la capacidad de temple en secciones gruesas	O, T6 (limitado)	Las placas más gruesas pueden usarse en piezas estructurales mecanizadas tras envejecido
Extrusión	Perfiles complejos, variable	La resistencia depende del tratamiento térmico y del programa de envejecido	T6 (envejecido) o T4 (envejecido)	La extrudabilidad depende del equilibrio Mg/Mn y el control del lingote
Tubo	Pared de 1–10 mm	Resistencia similar a la chapa en temple análogo	O, H18, T6	Tubos soldados y trefilados usados para elementos estructurales
Barra/Báculo	6–200 mm	Bueno para componentes mecanizados	T6, O	Las barras suelen suministrarse con envejecido previo para mejorar maquinabilidad y estabilidad

La forma influye en el conjunto de propiedades alcanzables: la chapa delgada puede ser rápidamente templada y sometida a envejecido artificial completo (obteniendo propiedades similares a T6), mientras que las placas gruesas a menudo no pueden tratarse en solución de manera uniforme, por lo que se suministran en templas más blandas para mecanizado posterior. Las extrusiones y productos forjados dependen de una cuidadosa composición y homogeneización del lingote para evitar segregaciones que deterioren el rendimiento.

Las rutas de fabricación difieren: chapa/placa se derivan típicamente de laminación y tratamientos térmicos subsecuentes, las extrusiones requieren homogeneización del lingote y diseño cuidadoso de matrículas, y el tubo/barra suele fabricarse mediante trefilado o extrusión más rectificado. La elección de la forma se determina tanto por la geometría como por las propiedades mecánicas y térmicas requeridas.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	2036	EE. UU.	Designación principal; control de composición y temple según especificaciones del proveedor
EN AW	2036 / serie 2xxx	Europa	Los sistemas EN e ISO pueden listar aleaciones compatibles; verificar composición exacta y equivalencia de temple
JIS	A2036 (aprox.)	Japón	Existen versiones localizadas; consultar tablas JIS para límites químicos exactos
GB/T	Equivalente serie 2xxx	China	Normas chinas pueden listar equivalentes cercanos; cruzar la química más que el nombre nominal

No siempre existen equivalentes directos uno a uno para 2036 en todas las normas debido a la denominación regional y ligeras diferencias en los límites de composición. Al sustituir o adquirir internacionalmente, los ingenieros deben comparar la composición química certificada, las designaciones de temple y los datos mecánicos, en lugar de fiarse solo del nombre del grado; pequeñas diferencias en contenido de Cu o Mg alteran significativamente el comportamiento de precipitación y la respuesta al envejecido.

Resistencia a la Corrosión

La resistencia a la corrosión atmosférica del 2036 es moderada a pobre en comparación con aleaciones Al–Mg, principalmente debido al cobre que promueve corrosión localizada y debilita la capa protectora de óxido de aluminio en ambientes agresivos. En atmósferas industriales o urbanas, el 2036 pintado o recubierto puede desempeñarse aceptablemente si el diseño evita formación de grietas o fisuras y permite mantenimiento.

En ambientes marinos y con alto contenido de cloruros, el 2036 requiere protección cuidadosa: superficies sin recubrimiento son susceptibles a corrosión por picaduras y ataques intergranulares, y el anodizado ofrece beneficio limitado salvo si se combina con sellado o recubrimientos adicionales. El recubrimiento con aluminio de alta pureza (Alclad) o aplicaciones robustas de recubrimientos sacrificatorios son estrategias comunes para uso estructural marino.

La corrosión bajo tensión (SCC) es una preocupación para aleaciones con Cu tratadas térmicamente bajo esfuerzo de tracción en ambientes corrosivos; el 2036 puede ser vulnerable, especialmente en temple tipo T6 y a temperaturas elevadas o en presencia de cloruros. Las interacciones galvánicas deben considerarse en diseño de ensamblajes: el 2036 actúa anódicamente respecto a cobre y acero en muchos electrolitos, pudiendo corroerse preferentemente si está eléctricamente acoplado sin aislamiento.

Comparado con las familias 5xxx (Al–Mg) y 6xxx (Al–Mg–Si), el 2036 sacrifica resistencia a la corrosión para obtener mayor resistencia mecánica y rendimiento a fatiga; los diseñadores suelen elegir 2036 cuando el rendimiento mecánico es prioritario y la corrosión se controla mediante recubrimientos, revestimientos o ubicación de la pieza.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

La soldabilidad del 2036 es limitada en templas tratadas térmicamente, porque la zona fundida y la zona afectada por el calor (HAZ) sufrirán disolución o coarsening de los precipitados de endurecimiento, causando ablandamiento local. La soldadura TIG y MIG son posibles en condiciones recocidas o sobreenvejecidas, pero normalmente se recomiendan varillas de aportación Al–Cu con comportamiento mecánico coincidente o varillas Al–Si para reducir la sensibilidad a fisuras calientes. Los tratamientos térmicos pre y post soldadura suelen ser poco prácticos; los diseñadores deben planificar refuerzos mecánicos o diseñar de modo que la integridad de la junta se mantenga.

Maquinabilidad

La maquinabilidad del 2036 es generalmente buena; la aleación mecaniza bien en condiciones T6 y temple más blando, produciendo virutas de tamaño corto a medio y permitiendo velocidades de avance relativamente altas comparado con muchos aceros. Se recomienda herramienta de carburo con ángulos de filo positivos y eficaz evacuación de viruta; la lubricación y refrigeración ayudan a controlar la acumulación de material en el filo. La vida útil de la herramienta depende de la dureza (mayor en T6) y las pasadas de acabado deben considerar tensiones residuales debidas al temple y envejecido.

Conformabilidad

La conformabilidad es mejor en estado O y en templas H suaves, donde la ductilidad es alta y la aleación puede someterse a doblado, embutición y estirado con retroceso moderado. En estados T6 y otros envejecidos pico, la conformabilidad es limitada y aumenta el riesgo de fisuras en dobleces cerrados; los diseñadores deben usar radios de curvatura mayores y considerar envejecido previo o tratamiento en solución posterior al formado. El trabajado en frío puede usarse para control dimensional final, pero retener cierto ablandamiento de temple mediante tratamiento en solución y envejecido controlado suele dar mejor estabilidad dimensional para piezas de precisión.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

Como aleación serie 2xxx tratable térmicamente, el 2036 responde a secuencias clásicas de endurecimiento por precipitación. El tratamiento en solución típicamente implica calentar a una temperatura donde Cu y Mg están en solución sólida (frecuentemente en rango de 500–540 °C según tamaño de sección), mantener para homogeneizar y luego templar rápidamente para retener soluto en una solución sólida sobresaturada. La velocidad de temple es crítica: un temple insuficiente produce precipitados gruesos y reduce la respuesta al envejecido.

El envejecido artificial (T6) sigue al temple y puede realizarse a temperaturas entre 150–190 °C por tiempos calibrados según espesor para desarrollar máxima resistencia. El envejecido natural (variantes T4/T3) ocurre a temperatura ambiente durante varios días, generando una condición más blanda pero más conformable. T651 indica alivio de tensiones (estirado) tras solución y temple previo al envejecido para controlar tensiones residuales y distorsión.

El endurecimiento no tratable térmicamente está disponible mediante trabajo en frío para templas H, y se usa recocido completo para condición O. El sobreenvejecido puede aplicarse intencionadamente para mejorar tenacidad y reducir la susceptibilidad a SCC a costa de resistencia máxima.

Desempeño a Alta Temperatura

El 2036 no está diseñado para servicio sostenido a temperaturas elevadas; la microestructura endurecida por precipitados se engruesa al aumentar la temperatura, produciendo una pérdida progresiva de resistencia por encima de aproximadamente 120–150 °C. Exposiciones cortas a temperaturas elevadas durante procesos de brasado o soldadura pueden causar reducciones irreversibles en resistencia y tenacidad si no se siguen procesos adecuados de recuperación térmica.

La resistencia a la oxidación a altas temperaturas es típica de aleaciones de aluminio: se forma rápidamente una capa protectora de óxido pero las propiedades mecánicas se degradan con el aumento térmico. La zona afectada por el calor en estructuras soldadas presenta vulnerabilidad especial: ablandamiento por temple y distribución alterada de precipitados reducen la resistencia local y la vida a fatiga.

Para componentes que requieren desempeño sostenido por encima de ~150 °C se deben considerar aleaciones para alta temperatura alternativas (por ejemplo, ciertas aleaciones Al–Li o materiales a base de níquel). El 2036 puede usarse en escenarios de temperatura elevada a corto plazo con márgenes de diseño y gestión térmica adecuada.

Aplicaciones

Industria	Componente Ejemplo	Por qué se usa 2036
Automotriz	Componentes de suspensión, soportes estructurales	Alta resistencia específica y buena resistencia a la fatiga para piezas compactas
Marina	Superestructura secundaria, armazones no críticos (con revestimiento)	Ventajas en relación resistencia-peso cuando la corrosión se gestiona mediante recubrimientos o revestimientos
Aeroespacial	Accesorios, refuerzos mecanizados, ciertos accesorios	Alta resistencia estática y propiedades a la fatiga donde el ahorro de peso es crítico
Electrónica	Marcos estructurales, carcasas disipadoras de calor	Buena conductividad térmica relativa a los aceros combinada con menor masa

El 2036 se selecciona típicamente para componentes que requieren un equilibrio entre resistencia elevada, maquinabilidad y características aceptables de fatiga, pero donde la exposición ambiental está controlada. Su uso suele concentrarse en aplicaciones donde recubrimientos, revestimientos o detalles de diseño mitigan la exposición corrosiva y donde los beneficios en manufacturabilidad (maquinabilidad, capacidad de tratamiento térmico) aportan valor.

Consideraciones para la selección

Al seleccionar 2036, priorice los casos de uso donde se requiera alta resistencia específica y buen comportamiento a la fatiga, y donde la corrosión pueda ser controlada mediante tratamientos superficiales, sellado o revestimiento. Elija condiciones recocidas o Tempers H para conformado y T6/T651 para máxima resistencia y resistencia a la fatiga, aceptando una soldabilidad reducida.

En comparación con aluminio comercialmente puro (1100), el 2036 sacrifica conductividad eléctrica y térmica y formabilidad extrema a cambio de una resistencia sustancialmente mayor y mejor capacidad a la fatiga; use 1100 cuando la conductividad y formabilidad sean prioritarias. Comparado con aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, el 2036 brinda mayor resistencia máxima pero generalmente menor resistencia general a la corrosión y peor soldabilidad; seleccione 2036 cuando la relación resistencia-peso y la fatiga sean más importantes que las preocupaciones ambientales por corrosión. En comparación con aleaciones tratables térmicamente comunes como 6061/6063, el 2036 puede ofrecer una fuerza competitiva o superior y mejor fatiga en ciertas condiciones, pero típicamente tiene peor resistencia a la corrosión; opte por 2036 cuando sus ventajas mecánicas (y maquinabilidad) sean más relevantes que la máxima robustez ambiental.

Resumen Final

La aleación 2036 es un aluminio tratable térmicamente con contenido de cobre que sigue siendo relevante cuando se requiere alta resistencia específica, buena resistencia a la fatiga y excelente maquinabilidad, y donde la corrosión puede mitigarse mediante medidas protectoras. La selección adecuada del temper, el control del tratamiento térmico y la protección superficial son claves para maximizar su desempeño en aplicaciones estructurales modernas e ingeniería influenciada por la industria aeroespacial.