Aluminio 5052: Composición, Propiedades, Guía de temple y Aplicaciones

Visión General Completa

5052 es una aleación de aluminio de la serie 5xxx (clase Al-Mg) caracterizada por el magnesio como elemento principal de aleación. Pertenece a la familia de aleaciones de aluminio forjadas no tratables térmicamente y endurecibles por deformación, donde la resistencia se logra principalmente mediante trabajo en frío (endurecimiento por deformación) en lugar de endurecimiento por precipitación.

Los principales elementos de aleación son el magnesio (típicamente ~2.2–2.8%) y pequeñas adiciones de cromo (≈0.15–0.35%) con trazas de silicio, hierro, cobre y otros. La solución sólida Al-Mg proporciona una resistencia de moderada a alta, excelente resistencia a la corrosión —particularmente en ambientes marinos y cloruros—, buena soldabilidad y una formabilidad razonable dependiendo del temple.

Las características clave incluyen mayor resistencia que el aluminio comercialmente puro y muchas aleaciones de la serie 3xxx, muy buena resistencia a picaduras en agua de mar y corrosión atmosférica general, y una buena combinación de ductilidad y desempeño a fatiga en los estados recocido y ligeramente endurecido. Estas propiedades hacen que el 5052 sea ampliamente usado en herrajes marinos, líneas de combustible, recipientes a presión, trabajos en chapa y componentes donde se requieren resistencia moderada y resistencia a la corrosión.

Los ingenieros seleccionan 5052 cuando se necesita un equilibrio entre formabilidad, resistencia a la corrosión y soldabilidad, pero no se requieren las mayores resistencias pico de aleaciones tratables térmicamente (series 6xxx o 7xxx). Se elige frecuentemente sobre 1100 y 3003 cuando se exige mejor resistencia y desempeño marino, y sobre 6061 cuando el comportamiento superior a la corrosión y mejor conformado son más importantes que la máxima resistencia al límite elástico alcanzable.

Variantes de Temple

Temple	Nivel de Resistencia	Elongación	Formabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Baja	Alta	Excelente	Excelente	Recocido total, máxima ductilidad para conformado
H111	Baja-Moderada	Alta	Excelente	Excelente	Endurecimiento ligero por control del proceso
H32	Moderada	Moderada	Buena	Excelente	Endurecida por deformación y parcialmente estabilizada; común para chapa
H34	Moderada-Alta	Moderada-Baja	Regular	Excelente	Endurecimiento por deformación más intenso que H32 para mayor resistencia
H36	Alta	Baja	Regular-Mala	Excelente	Máximo trabajo en frío comercialmente disponible para chapa
H112	Moderada	Moderada	Buena	Excelente	Temple según fabricación controlada por el laminador

El temple afecta la resistencia a la tracción, el límite elástico y la ductilidad controlando el grado de trabajo en frío y la densidad de dislocaciones en la aleación. El estado recocido (O) proporciona la mejor formabilidad y elongación para estampado y conformados severos, mientras que los temple H3x sacrifican ductilidad para obtener mayores límites elásticos y resistencia a la tracción mediante endurecimiento por deformación.

Los temple endurecidos por trabajo en frío (H32/H34/H36) se usan comúnmente en componentes estructurales y soldados donde se desea aumentar la resistencia mediante trabajo en frío sin perder desempeño anticorrosivo. El temple seleccionado debe coincidir con las operaciones de conformado previstas y las cargas de servicio, ya que conformados o soldaduras posteriores pueden modificar localmente el temple y las propiedades.

Composición Química

Elemento	% Rango	Notas
Si	≤ 0.25	Impureza; reduce la fluidez en colada, efecto mínimo en propiedades deformadas
Fe	≤ 0.40	Impureza; forman partículas intermetálicas, efecto menor en ductilidad
Mn	≤ 0.10	Efecto menor; mejora la resistencia marginalmente
Mg	2.2 – 2.8	Elemento principal de endurecimiento; mejora resistencia a la corrosión y a la deformación
Cu	≤ 0.10	Añadido limitado; incrementa resistencia pero puede reducir resistencia a la corrosión
Zn	≤ 0.10	Impureza menor; fortalecimiento despreciable
Cr	0.15 – 0.35	Controla la estructura de grano, limita la fragilidad y mejora la resistencia a la corrosión
Ti	≤ 0.15	Refinador de grano en trazas cuando está presente
Otros (cada uno)	≤ 0.05	Residuales y elementos traza; balance Al

El magnesio es el elemento dominante en la aleación y define su desempeño mecánico y a la corrosión formando una solución sólida fuerte Al-Mg y permitiendo un efectivo endurecimiento por deformación. El cromo se añade intencionadamente en pequeñas cantidades para controlar la estructura de grano y evitar precipitados en límites de grano que promuevan corrosión intergranular y reduzcan la tenacidad.

Los elementos menores y residuales influyen en la colabilidad, acabado superficial y formación de intermetálicos que afectan la iniciación de grietas por fatiga, maquinabilidad y comportamiento frente a tratamientos superficiales. En general, los límites de composición se controlan estrictamente para asegurar soldabilidad constante, respuesta al anodizado y resistencia a la corrosión.

Propiedades Mecánicas

El 5052 presenta un comportamiento a la tracción que varía según el temple: el material recocido (O) exhibe bajo límite elástico y resistencia a la tracción moderada con alta elongación, mientras que los temple H3x muestran valores considerablemente mayores de límite elástico y resistencia a la tracción con ductilidad reducida. La resistencia al límite elástico aumenta significativamente con el trabajo en frío debido al incremento en la densidad de dislocaciones; las relaciones entre límite y resistencia a la tracción varían según temple y espesor.

La elongación y la dureza dependen fuertemente del espesor y temple. La chapa de espesor delgado en H32 puede mostrar menor elongación y mayor dureza aparente que placas más gruesas en el mismo temple nominal. La resistencia a fatiga del 5052 es generalmente buena para aluminio, beneficiándose de su resistencia a la corrosión y fractura relativamente dúctil; el acabado superficial, tensiones residuales y grado de trabajo en frío influyen fuertemente en la vida a fatiga.

La temperatura y el espesor afectan las propiedades mecánicas: los espesores menores suelen mostrar mayor resistencia por procesamiento (laminado) y menor ductilidad, mientras que las temperaturas elevadas reducen resistencia por recuperación térmica. Para diseño, los ingenieros deben especificar temple y espesor para obtener valores confiables de resistencia y elongación en servicio.

Propiedad	O/Recocido	Temple Clave (p.ej., H32)	Notas
Resistencia a la tracción	110 – 145 MPa	215 – 250 MPa	Resistencia máxima varía con espesor y trabajo en frío; H32 típicamente ~215–235 MPa
Límite elástico	35 – 70 MPa	120 – 160 MPa	Aumento sustancial por trabajo en frío; diseño conservador debe usar valores probados
Elongación	15 – 30%	6 – 12%	Recocido con alta ductilidad; H32 formable pero menos dúctil
Dureza (Brinell/HB)	~25 – 40 HB	~60 – 85 HB	Dureza aumenta con temple y correlaciona con límite elástico

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.68 g/cm³	Típico para aleaciones Al-Mg; ofrece favorable relación resistencia-peso
Rango de fusión	~605 – 650 °C	Solidus/liquidus dependen de constituyentes menores; la aleación funde por debajo del pico del Al puro
Conductividad térmica	~130 – 150 W/m·K	Menor que Al puro pero aún alta; adecuado para aplicaciones de dispersión térmica
Conductividad eléctrica	~36 – 40 % IACS	Reducida respecto a Al puro por el Mg; suficiente para ciertas aplicaciones eléctricas
Calor específico	~0.90 kJ/kg·K	Valor típico a temperatura ambiente; varía ligeramente con la aleación
Expansión térmica	~23.5 – 24.0 µm/m·K	Similar a otras aleaciones de aluminio; importante para diseño en ciclos térmicos y uniones

La densidad y conductividad térmica del 5052 lo hacen útil para componentes donde el peso ligero y la dispersión térmica son ventajas, como disipadores de calor y carcasas. La conductividad eléctrica se reduce en comparación con el aluminio puro debido a la aleación, pero resulta adecuada para muchas piezas conductoras donde la resistencia mecánica es importante.

El coeficiente de expansión térmica es similar al de otras aleaciones de aluminio y debe considerarse en ensamblajes multimateriales para evitar tensiones durante ciclos térmicos. El rango relativamente bajo de fusión comparado con el acero requiere cuidado en soldadura y procesos a altas temperaturas.

Formas del Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Temple Común	Notas
Chapa	0.2 – 6.0 mm	La chapa delgada suele mostrar una resistencia aparente mayor debido al laminado	O, H32, H34	Ampliamente disponible; utilizada para paneles, tanques y carcasas
Placa	6 – 100 mm	La placa gruesa presenta menor endurecimiento por trabajo del laminado; la resistencia depende del procesamiento en laminación	O, H112	Utilizada para piezas estructurales, soportes y recipientes a presión
Extrusión	Secciones transversales variables	La resistencia depende de la extrusión y posterior trabajo en frío	H32, H111	Perfiles para marcos, rieles y accesorios marinos
Tubo	Diámetro exterior y pared variable	Soldado o sin costura; propiedades mecánicas dependen del proceso de fabricación	O, H32	Líneas de combustible e hidráulicas, tuberías marinas
Barra/Bastón	Diámetros hasta ~100 mm	Las barras tienen menor resistencia que la chapa laminada en frío a menos que estén endurecidas por deformación	H112, O	Componentes mecanizados y sujetadores donde se requiere resistencia a la corrosión

La ruta de procesamiento afecta profundamente el comportamiento mecánico final: la chapa laminada sufre alta deformación y puede suministrarse en temple H3x con aumentos previsibles de resistencia, mientras que placa y extrusión pueden entregarse en O o H112 y luego trabajar en frío para obtener propiedades superiores. Seleccionar la forma producto y temple apropiados garantiza la manufacturabilidad y un desempeño consistente en servicio.

La chapa y las extrusiones dominan aplicaciones que aprovechan la formabilidad y resistencia a la corrosión del 5052, mientras que la placa se elige cuando se requieren espesor y rigidez. Las fabricaciones soldadas suelen usar formas de chapa o extruidas para simplificar el ensamblaje y reducir la distorsión post-soldadura.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	5052	USA	Designación principal en el estándar de la Aluminum Association
EN AW	5052	Europa	EN AW-5052 corresponde estrechamente con AA5052 con límites armonizados
JIS	A5052	Japón	JIS A5052 coincide en composición y propiedades para suministro doméstico
GB/T	5052	China	Grado estándar chino alineado con especificaciones internacionales 5052

Las normas equivalentes tienen límites químicos muy similares y expectativas en propiedades mecánicas, pero pueden diferir ligeramente en tolerancias de fabricación, acabado superficial y límites permitidos de impurezas. Los usuarios deben verificar la revisión específica de la norma y la certificación del proveedor para asegurar cumplimiento con los requisitos de diseño y regulaciones.

Diferencias sutiles pueden afectar la formabilidad y criterios de aceptación de soldadura, por lo que los ingenieros deben solicitar certificados de laminación y calificar lotes de material para aplicaciones críticas, especialmente en estructuras para presión o marinas.

Resistencia a la Corrosión

El 5052 exhibe excelente resistencia a la corrosión atmosférica y comportamiento sobresaliente en ambientes con cloruros, razón por la cual es una aleación común en marina y zonas costeras. El alto contenido de magnesio mejora la resistencia a picaduras y la aleación forma un óxido estable y adherente que protege el sustrato bajo exposiciones normales.

En agua de mar y ambientes con niebla salina, el 5052 resiste mejor la corrosión general y el ataque localizado que muchas otras aleaciones de aluminio trabajadas, aunque la inmersión prolongada y el acoplamiento galvánico con metales catódicos (e.g., cobre, acero inoxidable) requieren atención de diseño. Materiales de aislamiento adecuados y selección de sujetadores reducen potenciales galvánicos y minimizan corrosión localizada en uniones.

La susceptibilidad a fisuración por corrosión bajo tensión (SCC) para el 5052 es baja en comparación con aleaciones de aluminio tratables térmicamente de alta resistencia; sin embargo, temple muy trabajado en frío y exposición a tensiones de tracción en ambientes agresivos pueden aumentar el riesgo. Comparado con las familias 6061 y 7075, el 5052 tolera ambientes clorurados más agresivos con mucho menos SCC y picaduras, haciéndolo preferible para cascos marinos, tanques de combustible y recintos exteriores.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

El 5052 es fácilmente soldable mediante métodos de fusión comunes como TIG (GTAW), MIG (GMAW) y soldadura por puntos. Se recomiendan aleaciones de aporte como 5356 (Al-Mg) para mantener la resistencia a la corrosión y la resistencia mecánica en la zona soldada, y evitar porosidad inducida por hidrógeno y dilución excesiva del magnesio.

El riesgo de fisuración en caliente es bajo comparado con aleaciones Al-Si o Al-Cu, pero el aporte térmico crea un ablandamiento localizado en temple trabajado en frío porque la ZAT sufre recuperación y recristalización parcial. No suelen ser necesarios controles pre y post-soldadura para componentes no críticos, aunque para piezas con trabajo en frío intenso puede ser necesaria una secuencia de alivio de tensiones o revenido para restaurar propiedades uniformes.

Mecanizado

El 5052 es considerado más difícil de mecanizar que aleaciones de aluminio de fácil corte y considerablemente menos mecanizable que muchos aceros en términos de facilidad y control de viruta. Herramientas con insertos de carburo de geometría positiva, filo afilado y alto flujo de refrigerante reducen el desgaste por adhesión y mejoran el acabado superficial; velocidades moderadas y avances pesados suelen ser preferibles para minimizar concentración de calor y fricción de herramienta.

El taladrado y roscado son aceptables con brocas estándar de carburo pero requieren control cuidadoso de velocidad de husillo y ciclos de penetración para evacuar virutas. Los índices generales de mecanizabilidad colocan al 5052 por debajo de aleaciones 6xxx; los diseñadores deben minimizar mecanizado pesado y preferir formas próximas a la geometría final o extrusiones para geometrías complejas.

Formabilidad

La formabilidad es excelente en temple recocido O y buena en temple moderadamente endurecido por deformación como H32; embutición profunda, estirado y plegado son factibles con herramienta y lubricación adecuadas. Los radios mínimos de doblado dependen del temple y espesor—material recocido puede acercarse a 1–1.5× espesor para radios interiores, mientras que H32 suele requerir 2–3× espesor para evitar fisuras.

El trabajo en frío aumenta la resistencia por endurecimiento por deformación pero reduce la ductilidad; estrategias de formado incremental, pliegues en múltiples etapas o recocidos intermedios permiten formas más agresivas en producción. Para formados complejos, especifique temple O o permita endurecimiento post-formado para alcanzar propiedades mecánicas finales.

Comportamiento frente a Tratamientos Térmicos

El 5052 es una aleación no tratable térmicamente; no gana resistencia significativa mediante tratamiento de solución ni envejecimiento por precipitación. Intentar aplicar tratamientos térmicos convencionales estilo T6 es inefectivo y puede degradar la resistencia a la corrosión y la estabilidad dimensional sin aportar fortalecimiento significativo.

El control de resistencia se logra mediante trabajo en frío y ciclos controlados de recocido. El recocido completo (O) se alcanza calentando a temperaturas suficientes para recristalizar la microestructura—la práctica industrial típica usa ciclos de recuperación/recocido entre 300–415 °C seguidos de enfriamiento controlado para restaurar ductilidad y reducir tensiones residuales.

Las transiciones de temple ocurren principalmente por operaciones mecánicas: los templados H1x indican endurecimiento por deformación sin estabilización posterior, mientras que H3x indican endurecimiento por deformación seguido de estabilización para detener parcialmente cambios durante el formado. Cualquier exposición térmica por encima de temperaturas de servicio típicas puede reducir la resistencia por trabajo en frío debido a procesos de recuperación.

Comportamiento a Alta Temperatura

El 5052 sufre pérdida gradual de resistencia con aumento de temperatura; por encima de aproximadamente 100–150 °C el límite elástico y la resistencia a tracción disminuyen notablemente, limitando el servicio continuo a temperaturas elevadas. Para exposiciones cortas o intermitentes hasta ~200 °C, la aleación mantiene cierta capacidad de carga, pero la resistencia a la fluencia es limitada comparada con aleaciones resistentes al calor.

La oxidación a temperaturas elevadas es generalmente leve para el aluminio, pero la exposición prolongada puede favorecer formación de escala superficial y difusión de elementos de soluto que alteran el comportamiento local de corrosión. Los efectos en la ZAT debido a soldadura se limitan al ablandamiento por recuperación; no hay reversión de endurecimiento por edad ya que la aleación no es tratable térmicamente.

Los diseñadores deben especificar límites de temperatura basados en pérdida de margen mecánico y considerar aleaciones alternativas para aplicaciones estructurales que requieran mantener resistencia por encima de ~100 °C durante periodos prolongados.

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Por qué se Usa 5052
Automotriz	Tanques de combustible y paneles interiores de carrocería	Resistencia a la corrosión y formabilidad para componentes estampados
Marina	Componentes de casco, accesorios de cubierta	Excelente resistencia a corrosión en agua de mar y soldabilidad
Aeroespacial	Equipamientos interiores y accesorios no críticos	Buena relación resistencia-peso y comportamiento a corrosión
Electrónica	Chasis, disipadores de calor	Conductividad térmica combinada con resistencia a corrosión
Petróleo & Gas	Tanques de presión y almacenamiento	Buena soldabilidad y resistencia a fatiga en ambientes corrosivos

El equilibrio de resistencia a la corrosión, soldabilidad y resistencia razonable del 5052 lo convierte en una aleación preferida en muchas industrias donde la exposición ambiental prolongada es un factor clave. Su disponibilidad en múltiples formas producto y templados simplifica la adquisición y reduce la necesidad de estrategias exóticas de unión o recubrimiento.

Perspectivas de Selección

El 5052 se prefiere cuando la resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes con cloruros, y una buena soldabilidad deben acompañar una resistencia y conformabilidad moderadas. Elija 5052 en lugar del aluminio comercialmente puro como el 1100 cuando se requiera mayor resistencia y una mejor vida a la fatiga, teniendo en cuenta que la conductividad eléctrica y térmica será menor en comparación con el Al puro.

En comparación con el 3003 (otra aleación Al-Mn endurecible por deformación), el 5052 ofrece mayor resistencia y mejor resistencia al picado debido a su mayor contenido de magnesio; sin embargo, el 3003 puede ser elegido por su ligeramente mejor trabajabilidad en frío y menor costo. En comparación con aleaciones tratables térmicamente como el 6061, el 5052 se seleccionará cuando la superior resistencia a la corrosión y la conformabilidad sean más críticas que la resistencia y rigidez máximas.

Lógica práctica de selección: especifique el temple O para conformados complejos, H32 para chapa estructural donde se necesita un límite elástico más alto, y prefiera rellenos como el 5356 para soldaduras. Considere el aislamiento galvánico cuando se una con metales distintos y valide las propiedades dependientes del espesor para piezas críticas en fatiga.

Resumen Final

El 5052 continúa siendo una aleación de aluminio versátil que ofrece una combinación robusta de resistencia a la corrosión, soldabilidad y resistencia moderada lograda por endurecimiento por deformación, lo que la hace altamente valiosa en sectores marino, automotriz y de fabricación general. Su comportamiento predecible en temple comunes y su amplia disponibilidad en chapas, placas, extrusiones y tubos aseguran que siga siendo una elección práctica donde la durabilidad en ambientes corrosivos y la manufacturabilidad son primordiales.