Aluminio 4035: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

Visión General Completa

4035 es un miembro de la serie 4xxx de aleaciones de aluminio, una familia caracterizada por tener el silicio como principal elemento de aleación. Esta clasificación sitúa al 4035 entre aleaciones desarrolladas para mejorar la fluidez, la resistencia al desgaste en fundiciones y aplicaciones de relleno/soldadura, y una resistencia moderada a través de efectos de solución sólida y dispersoides en lugar del endurecimiento clásico por precipitación.

Los principales elementos de aleación en el 4035 son silicio y adiciones controladas de magnesio, con cantidades menores de hierro, manganeso, titanio y elementos traza para controlar la estructura de grano y el comportamiento en fundición/soldadura. La combinación da como resultado un material que no endurece principalmente por envejecimiento; sus mecanismos de endurecimiento están dominados por el fortalecimiento por solución sólida/de estado sólido debido al Si, dispersoides finos formados durante ciclos térmicos y por trabajo en frío para los tratamientos de producto trabajado.

Las características clave del 4035 incluyen una resistencia estática moderada, buena fluidez y mojabilidad para soldadura y brazing, resistencia confiable a la corrosión en ambientes atmosféricos y marítimos suaves, y buena conformabilidad en condiciones recocidas o con trabajo en frío leve. Su soldabilidad es un punto fuerte, especialmente donde las adiciones de silicio ayudan al flujo del material de aporte y reducen la tendencia a la fisuración en caliente, haciendo que el 4035 sea atractivo para la industria automotriz, electrodomésticos y ciertas aplicaciones estructurales donde se requiere un equilibrio entre conformabilidad, resistencia a la corrosión y desempeño en soldadura.

Los ingenieros suelen elegir el 4035 en lugar de aleaciones más puras cuando la soldabilidad mejorada y la integridad de la junta son prioridades sin recurrir a metales base más blandos y de menor resistencia. Se selecciona sobre algunas aleaciones 6xxx cuando se busca compatibilidad con el material de aporte para soldadura y una menor necesidad de tratamiento térmico post-soldadura. La combinación de mecanizabilidad, resistencia aceptable y resistencia a la corrosión hacen que esta aleación sea una elección práctica para conjuntos fabricados y estructuras soldadas.

Variantes de Temperamento

Temperamento	Nivel de Resistencia	Elongación	Formabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Bajo	Alto	Excelente	Excelente	Totalmente recocido, máxima ductilidad y formabilidad
H14	Moderado-Alto	Bajo-Moderado	Bueno	Excelente	Endurecido por deformación a cuarto duro, común para chapas
H18	Moderado	Moderado	Bueno	Excelente	Estabilizado y parcialmente liberado de tensiones, usado donde se requiere cierto control de rebote elástico
H24	Moderado	Moderado	Bueno	Excelente	Aliviado de tensiones después del trabajo en frío, equilibrio entre resistencia y ductilidad
T4 (limitado)	Aumento limitado	Moderado	Bueno	Bueno	Solubilizado natural o parcial; no es común en la familia 4xxx
T5/T6	No típico	No aplica	Reducido	Reducido	El envejecimiento artificial para alcanzar la dureza máxima generalmente no es eficaz para aleaciones 4xxx

El temperamento de 4035 controla fuertemente el compromiso entre formabilidad y resistencia. Los temperamentos recocidos (O) proporcionan la mejor capacidad de estirado y doblado para operaciones de conformado profundo, mientras que los temperamentos H aumentan la resistencia a costa de la elongación y el radio de curvatura.

La soldabilidad se mantiene buena en la mayoría de los temperamentos porque el silicio reduce el rango de solidificación y la susceptibilidad a fisura en caliente; sin embargo, los temperamentos endurecidos por deformación pueden presentar mayor rebote elástico y requieren mayor fuerza para el conformado después de la soldadura.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Si	5.5–8.5	Elemento principal de aleación; mejora la fluidez, reduce el rango de fusión y aumenta la resistencia al desgaste
Fe	0.3–0.8	Impureza residual; forma intermetálicos que afectan la ductilidad y estabilidad a alta temperatura
Mn	0.1–0.6	Modificador de estructura de grano; mejora la resistencia y reduce la fragilidad en caliente
Mg	0.3–0.9	Pequeñas adiciones promueven la precipitación limitada de Mg2Si y aumentan ligeramente la resistencia
Cu	≤0.2	Mantener bajo para preservar la resistencia a la corrosión y reducir la actividad galvánica
Zn	≤0.25	Bajo; grandes adiciones no son típicas en la familia 4xxx
Cr	≤0.1	Controla el crecimiento de grano y mejora la tenacidad en algunos temperamentos
Ti	≤0.2	Refinador de grano para fundiciones y extrusiones
Otros (cada uno)	≤0.05	Elementos traza controlados para mantener soldabilidad y consistencia mecánica

El silicio es el principal impulsor del desempeño: reduce la brecha liquidus-solidus, mejora el flujo del fundido y la mojabilidad para soldadura y fundición, y contribuye al fortalecimiento por solución sólida. El magnesio en niveles controlados puede formar dispersoides finos de Mg2Si durante la exposición térmica, aumentando ligeramente la resistencia sin permitir un tratamiento térmico completo. El hierro y manganeso influyen principalmente en la formación del grano y los intermetálicos, que a su vez afectan la tenacidad y formabilidad.

Propiedades Mecánicas

En servicio, el 4035 exhibe un comportamiento de tracción moderado con un rango relativamente amplio dependiendo del temperamento, grosor de sección e historial de procesamiento. El material recocido muestra bajo límite elástico y resistencia a la tracción modesta con alta elongación, mientras que los temperamentos en frío H aumentan el límite elástico y resistencia a tracción con reducciones correspondientes en ductilidad. La dureza se correlaciona con el grado de trabajo en frío; las placas recocidas son blandas y fáciles de conformar, mientras que las chapas tipo H14/H24 alcanzan valores más altos en Brinell y Rockwell útiles para cargas estructurales moderadas.

El comportamiento a fatiga del 4035 es típico de aleaciones ricas en silicio: la resistencia a fatiga es adecuada para cargas cíclicas cuando se minimizan concentraciones de esfuerzo, y el acabado superficial y tensiones residuales del conformado y soldadura influyen sustancialmente. Los efectos de espesor son notables porque secciones mayores retienen más heterogeneidades microestructurales de fundición o extrusión; calibres finos son más uniformes y responden más predeciblemente al trabajo en frío y soldadura. Las zonas afectadas por el calor en soldadura pueden mostrar suavizado localizado o cambios en ductilidad, pero las propiedades globales permanecen dominadas por la composición y temperamento.

La ruta de procesamiento y el historial de deformación post-conformado determinan en gran medida el desempeño mecánico final. Los diseñadores deben esperar una resistencia máxima menor que muchas aleaciones 6xxx tratables térmicamente, pero con mejor integridad de junta soldada y resistencia a la corrosión comparable a aleaciones 5xxx en muchos ambientes.

Propiedad	O/Recocido	Temperamento Clave (H14/H24)	Notas
Resistencia a la tracción	110–150 MPa	200–260 MPa	El rango depende del trabajo en frío y espesor; valores indicativos para producto laminado
Límite Elástico	55–90 MPa	120–180 MPa	El límite elástico aumenta notablemente con el endurecimiento por deformación
Elongación	18–28%	6–12%	La ductilidad disminuye al aumentar la resistencia; calibres más finos muestran mayor elongación
Dureza (HB)	30–50 HB	60–95 HB	La dureza se correlaciona con el temperamento; los rangos reportados dependen de la fabricación

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.66–2.70 g/cm³	Típica para aluminio aleado con silicio; ligeramente inferior al acero para ahorro de peso
Rango de Fusión	577–640 °C	El desplazamiento eutéctico debido al silicio reduce el liquidus respecto a aluminio puro y proporciona un rango de fusión fluido
Conductividad Térmica	~140–170 W/m·K	Reducida respecto al aluminio puro debido a la aleación; aún buena para aplicaciones de disipación térmica
Conductividad Eléctrica	~25–35 %IACS	La aleación con Si y Mg reduce la conductividad comparada con aluminio comercialmente puro
Calor Específico	~0.88–0.90 J/g·K	Típico para aleaciones de aluminio en esta categoría
Expansión Térmica	~23–24 µm/m·K	Coeficiente de expansión térmica similar a otras aleaciones de aluminio trabajadas

La presencia de silicio y otros elementos de aleación reduce la conductividad térmica y eléctrica en comparación con el aluminio comercialmente puro. No obstante, el 4035 mantiene un desempeño térmico favorable para disipadores y componentes donde se requieren conductividad moderada y menor expansión térmica.

Los diseñadores deben equilibrar la conductividad reducida con las ventajas en fundibilidad, soldabilidad y estabilidad mecánica. El rango de fusión y el menor liquidus favorecen una fusión fiable y una buena mojabilidad en operaciones de soldadura y brazing.

Formas del Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento Mecánico	Revenidos Comunes	Notas
Chapa	0.3–6.0 mm	Uniforme, sensible al trabajo en frío	O, H14, H18, H24	Ampliamente usada para paneles y componentes conformados
Placa	>6.0–50 mm	Resistencia ligeramente inferior al mismo revenido nominal debido a efectos residuales de fundición/laminado	O, H32	La placa requiere conformado más pesado; usada para segmentos estructurales
Extrusión	Espesor de pared 1–20 mm; perfiles variables	La resistencia varía con el perfil y la tasa de enfriamiento	O, H14	Los perfiles extruidos aprovechan el silicio para mejorar el llenado del dado y el acabado superficial
Tubo	Ø10–400 mm	Las resistencias típicas de tubo coinciden con los revenidos de chapa/placa	O, H14	Disponibles tubos sin costura o soldados; usados en aplicaciones hidráulicas y estructurales
Barra/Tirante	Ø3–100 mm	Comportamiento de revenido similar al de las extrusiones	O, H14	Usados para componentes mecanizados y elementos de fijación donde la soldabilidad es una ventaja

Las rutas de conformado y procesamiento influyen significativamente en la respuesta mecánica y la condición superficial del 4035. Las chapas y extrusiones pueden trabajarse en frío para aumentar la resistencia, mientras que la placa y secciones más gruesas pueden requerir precalentamiento o equipos de conformado más pesados. La soldadura se realiza comúnmente en estas formas de producto sin tratamientos agresivos post-soldadura, aunque los diseñadores deben considerar los efectos de la zona afectada por el calor (HAZ) en uniones sometidas a carga.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	4035	USA	Designación de American Aluminum Association para composición de serie 4xxx forjada
EN AW	4035	Europa	Norma EN refleja la química AA pero tolerancias y revenidos pueden diferir ligeramente
JIS	A4035	Japón	Designación japonesa; química compatible pero prácticas de fabricación y límites de impurezas difieren
GB/T	4035	China	Norma china con composición nominal similar pero diferente control de elementos traza

Existe equivalencia directa uno a uno en composición nominal entre normas, pero los límites de inspección, control de impurezas y tolerancias microestructurales permitidas varían. Las normas europeas y japonesas suelen requerir un control más estricto de hierro y cobre para asegurar soldabilidad y resistencia a la corrosión consistentes. Los compradores deben solicitar siempre el certificado de material correspondiente y cotejar los requerimientos de revenido y propiedades mecánicas para aplicaciones críticas.

Resistencia a la Corrosión

El 4035 ofrece muy buena resistencia a la corrosión atmosférica, en parte debido al contenido de silicio y los bajos niveles de cobre que reducen la actividad galvánica en aire y entornos ligeramente industriales. En atmósferas rurales y urbanas, su rendimiento es comparable al de muchas aleaciones 5xxx y 6xxx, manteniendo películas pasivas de óxido que protegen las superficies bajo temperaturas de servicio típicas.

En ambientes marinos o con presencia de cloruros, el 4035 presenta un desempeño aceptable para componentes estructurales por encima de la línea de salpicaduras, pero al igual que la mayoría de aleaciones de aluminio es susceptible a la corrosión por picaduras y grietas en agua salada estancada o bajo depósitos. Se recomiendan recubrimientos protectores, anodizado o protección catódica donde se espere inmersión prolongada o concentraciones elevadas de cloruros.

La susceptibilidad a la corrosión bajo tensión (SCC) es baja comparado con aleaciones 7xxx de alta resistencia, pero no nula; el riesgo de SCC aumenta con tensiones tensiles elevadas, exposición agresiva a haluros y ciertos esfuerzos residuales de fabricación. Cuando está en contacto eléctrico con metales más nobles, las interacciones galvánicas pueden acelerar la corrosión del 4035 a menos que se usen medidas de aislamiento o fijaciones compatibles.

Comparado con aleaciones magnesio 5xxx, el 4035 generalmente exhibe resistencia similar o ligeramente mejor a la corrosión localizada debido a sus menores contenidos de Mg y Cu. Frente a aleaciones 6xxx, el 4035 suele preferirse cuando la soldabilidad y menor necesidad de revenido post-soldadura son prioritarios, a pesar de una resistencia máxima ligeramente inferior.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

El 4035 está formulado para un excelente desempeño en soldadura por fusión y brasado; el silicio reduce el rango de temperatura de solidificación y minimiza la tendencia a agrietamiento en caliente. Es adecuado para TIG, MIG (GMAW) y soldadura por resistencia, con perfiles de cordón estables y buena mojabilidad del material base. Los metales de aporte recomendados reflejan la química de la aleación base (aportes de aluminio con Si) para preservar ductilidad y resistencia a la corrosión; tipos comunes incluyen aportes Al-Si. Se requiere cuidado en el control de la energía térmica para evitar suavizado excesivo de la zona afectada por calor y controlar deformaciones en espesores delgados.

Mecanizado

La maquinabilidad del 4035 es generalmente buena y mejor que muchas aleaciones de aluminio de alta resistencia, debido a su resistencia moderada y contenido de silicio que facilita la formación estable de viruta. Se recomienda herramienta estándar de carburo con recubrimientos adecuados (TiAlN, TiN) y velocidades de corte moderadamente altas para optimizar vida útil de herramienta y acabado superficial. El control de virutas es sencillo pero puede verse afectado por intermetálicos de Mg y Fe en secciones más gruesas; los pasajes de acabado reducen rebabas y mejoran la vida a fatiga en muescas. La aplicación de refrigerante y fijación rígida mejoran el control dimensional durante operaciones de alta remoción de material.

Conformabilidad

La conformabilidad en estado recocido (O) del 4035 es excelente, permitiendo embutición profunda, doblado y estampados complejos con radios mínimos de curvatura relativamente pequeños en comparación con revenidos más duros. El trabajo en frío (revenidos H) incrementa la resistencia pero requiere radios de doblado mayores y compensación por rebote durante el diseño de herramientas. Para conformados severos o estirado, se debe usar revenido O o aplicar recocidos intermedios para restaurar ductilidad; el conformado en caliente puede emplearse para secciones gruesas para reducir fuerzas requeridas. Las superficies de herramental deben estar limpias y lubricadas para evitar agarrotamiento, especialmente al formar chapas delgadas en revenidos H.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

El 4035 no es una aleación de tratamiento térmico clásico (tipo T6); no responde a tratamientos estándar de solución y envejecimiento artificial con el mismo grado de mejora en propiedades que aleaciones 6xxx (Mg-Si) o 7xxx (Zn-Mg). Los intentos de ciclos de solución y envejecimiento aportan fortalecimiento limitado porque el silicio en aleaciones 4xxx forma principalmente fases de silicio y no una estructura continua de precipitados endurecedores por envejecimiento.

El recocido ablanda eficazmente el 4035 y restaura la ductilidad después del trabajo en frío. El recocido típico se realiza en el rango de 350–415 °C con enfriamiento controlado para minimizar el crecimiento de grano y mantener buen acabado superficial. El endurecimiento por deformación (endurecimiento por esfuerzo) es la principal vía de fortalecimiento para revenidos trabajados; los fabricantes controlan el revenido final mediante reducción en frío calibrada y procesos de alivio de tensiones en lugar de endurecimiento por precipitación.

Cuando las propiedades post-soldadura son críticas, los diseñadores se apoyan en el diseño mecánico y la selección de rellenos para asegurar la integridad de la junta más que en la recuperación significativa de resistencia por tratamiento térmico. Para aplicaciones que requieren mayores resistencias máximas que las que ofrece el 4035, debe considerarse la sustitución por aleaciones con tratamiento térmico.

Rendimiento a Alta Temperatura

El 4035 exhibe una pérdida gradual de resistencia con el aumento de temperatura, observándose un ablandamiento significativo por encima de aproximadamente 150–200 °C. Para servicio estructural sostenido, las temperaturas máximas recomendadas de uso continuo suelen ser inferiores a 125 °C para evitar pérdida permanente de propiedades mecánicas y estabilidad dimensional. Las temperaturas elevadas también aceleran el coarsening de dispersoides y partículas intermetálicas, lo que puede reducir la vida a fatiga y resistencia al fluencia.

La oxidación a temperaturas de servicio está limitada por la película protectora de Al2O3; sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas más altas puede causar formación de escamas y cambios en la química superficial que afectan la soldabilidad o el adhesivo posterior. Las zonas afectadas por calor de la soldadura pueden presentar cambios microestructurales locales, pero en general el comportamiento a la oxidación es menos severo que en aleaciones férricas a temperaturas comparables. Los diseñadores deben realizar pruebas específicas para cargas cíclicas a alta temperatura y exposiciones prolongadas.

Aplicaciones

Industria	Componente Ejemplo	Por Qué Se Usa 4035
Automotriz	Paneles de carrocería, ensamblajes soldados	Buena conformabilidad y soldabilidad; mejor calidad de unión frente a algunas otras aleaciones
Marina	Tabiques, soportes por encima de la línea de salpicaduras	Resistencia a la corrosión y soldabilidad para componentes fabricados
Aeroespacial	Accesorios secundarios y carenados	Relación favorable resistencia-peso y desempeño en soldadura para estructuras no críticas
Electrónica	Disipadores de calor, carcasas	Conductividad térmica adecuada y facilidad de fabricación para gabinetes
Electrodomésticos	Paneles de lavadoras/secadoras, intercambiadores de calor	Buen acabado superficial, conformabilidad y fabricación rentable

El 4035 es particularmente adecuado para aplicaciones donde los ensamblajes soldados requieren mojabilidad fiable y mínimo agrietamiento en caliente, y donde el tratamiento térmico post-soldadura es indeseable o impráctico. Su balance entre propiedades mecánicas, térmicas y de fabricación lo convierte en una opción versátil para muchos roles estructurales y de fabricación de peso medio.

Perspectivas de Selección

Utilice 4035 cuando la soldabilidad y la facilidad de fabricación sean factores centrales en el diseño y cuando se requiera un equilibrio entre resistencia moderada y buena resistencia a la corrosión. Es una elección pragmática para paneles soldados, perfiles extruidos y tuberías donde la compatibilidad del material de aporte y la integridad de la junta son prioritarios.

Comparado con el aluminio comercialmente puro (1100), el 4035 sacrifica algo de conductividad eléctrica y térmica y una conformabilidad ligeramente reducida a cambio de una resistencia significativamente mayor y un mejor comportamiento frente al desgaste y la soldadura. En comparación con aleaciones comunes endurecidas por trabajo en frío como 3003 o 5052, el 4035 generalmente ofrece una resistencia a la corrosión comparable con mejor soldabilidad y una resistencia ligeramente mayor alcanzable mediante deformación en frío. Frente a aleaciones tratables térmicamente como 6061 o 6063, el 4035 no alcanza las mismas resistencias máximas, pero es preferido cuando se requiere soldadura sin envejecimiento posterior o una superior fluidez del baño de soldadura.

Para compradores, seleccione 4035 cuando el costo, la disponibilidad y la velocidad de fabricación (menos tratamientos posteriores a la soldadura) sean más importantes que la necesidad de la máxima resistencia por tratamiento térmico. Especifique el temple y los certificados de fábrica alineados con los planes de conformado y soldadura para asegurar un desempeño predecible en servicio.

Resumen Final

El 4035 sigue siendo relevante como una aleación 4xxx enriquecida en silicio que combina buena soldabilidad, sólida conformabilidad en estados recocidos y confiable desempeño anticorrosivo para muchas aplicaciones fabricadas. Su pragmático equilibrio de propiedades la convierte en una opción fuerte cuando la eficiencia en la fabricación y la integridad de la junta son más importantes que las máximas resistencias disponibles por tratamiento térmico.