Aluminio 5082: Composición, Propiedades, Guía de temple y Aplicaciones

Descripción General Completa

5082 es un miembro de la serie 5xxx de aleaciones de aluminio laminado, caracterizado principalmente por el magnesio como elemento principal de aleación. Es una aleación no tratable térmicamente, endurecible por deformación, que alcanza una resistencia elevada mediante trabajo en frío en lugar de endurecimiento por precipitación.

Los principales elementos aleantes en 5082 son el magnesio (generalmente en el rango de ~4.0–5.0 % en peso), con pequeñas adiciones de manganeso y trazas de cromo para controlar la estructura de grano y mejorar la resistencia a la corrosión. Estas adiciones proporcionan a la 5082 un equilibrio entre resistencia moderada a alta, buena ductilidad en estado recocido, excelente resistencia a la corrosión marina y generalmente buena soldabilidad.

Las características clave que definen a la 5082 son su resistencia elevada entre las aleaciones Al-Mg no tratables térmicamente, fuerte resistencia a la corrosión marina y atmosférica, propiedades favorables de fatiga en muchas condiciones y buena formabilidad en temple recocido. Las industrias típicas que usan 5082 incluyen construcción naval, transporte (tanques de combustible, remolques), recipientes a presión y tanques criogénicos, además de carcasas electrónicas donde se valoran la resistencia a la corrosión y la resistencia moderada.

Los ingenieros seleccionan 5082 cuando un diseño requiere mayor resistencia que el aluminio de pureza comercial común sin sacrificar el rendimiento frente a la corrosión o la soldabilidad. Se elige sobre aleaciones tratables térmicamente cuando la distorsión por soldadura y la recuperación del temple tras soldar son preocupaciones, y sobre aleaciones de las series 1xxx/3xxx de menor resistencia cuando la integridad estructural o la vida a fatiga son prioritarias.

Variantes de Temple

Temple	Nivel de Resistencia	Alargamiento	Formabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Bajo	Alto (20–30%+)	Excelente	Excelente	Completamente recocido; máxima formabilidad y ductilidad
H111	Bajo-Medio	Moderado	Bueno	Excelente	Ligeramente endurecido por deformación; comúnmente suministrado para doblado
H112	Medio	Moderado	Bueno	Excelente	Control de propiedades mecánicas mediante procesamiento
H32	Medio-Alto	Reducido (8–15%)	Regular	Muy Bueno	Endurecido por deformación y estabilizado; temple común en aplicaciones marinas
H34	Medio-Alto	Reducido	Regular	Muy Bueno	Endurecimiento por deformación más severo que H32; mayor resistencia
H116 / H321	Medio-Alto	Moderado	Bueno	Muy Bueno	Diseñado para mejorar la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y la soldabilidad

El temple tiene una fuerte influencia en el equilibrio entre resistencia y formabilidad para 5082. El temple recocido O maximiza la ductilidad y la capacidad de embutición, mientras que H32/H34 ofrecen mayores límites elásticos y resistencias a tracción a costa de menor doblabilidad y alargamiento.

La soldabilidad se mantiene buena en la mayoría de los templados ya que 5082 no es tratable térmicamente, pero el temple por deformación y el envejecimiento por deformación tras la soldadura pueden alterar localmente las propiedades mecánicas; los diseñadores suelen seleccionar un temple que equilibre las necesidades de conformado con los requerimientos de resistencia final.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Si	≤ 0.40	Impureza que puede reducir la ductilidad si está elevada
Fe	≤ 0.50	Impureza típica; afecta las fases en los límites de grano
Mn	0.15–0.40	Mejora resistencia y corrosión mediante dispersoides
Mg	4.0–5.0	Elemento principal de endurecimiento; mejora la resistencia a la corrosión
Cu	≤ 0.10	Limitado para evitar corrosión y fragilización
Zn	≤ 0.25	Bajo; exceso de Zn reduce la resistencia a la corrosión
Cr	≤ 0.25	Controla la estructura de grano y ayuda a combatir la sensibilización
Ti	≤ 0.15	Refinador de grano en procesos de fundición y laminado
Otros (cada uno)	≤ 0.05	Otros elementos traza; balance Al

El magnesio es el principal agente de endurecimiento y también mejora la resistencia a la corrosión marina al promover una película superficial protectora. El manganeso y el cromo se añaden en pequeñas cantidades para estabilizar la microestructura y limitar el crecimiento de grano, lo que mejora la tenacidad y reduce la susceptibilidad a la corrosión localizada.

Las impurezas como hierro y silicio se controlan ya que forman partículas intermetálicas que pueden ser sitios de picaduras o iniciadores de grietas bajo fatiga y ambientes corrosivos. La composición general está ajustada para maximizar la combinación de resistencia, soldabilidad y rendimiento ante corrosión marina.

Propiedades Mecánicas

En carga de tracción, la 5082 exhibe una respuesta clásica de endurecimiento por deformación: el temple O recocido presenta límites elásticos y resistencias a tracción relativamente bajos con alto alargamiento, mientras que los templados H aumentan tanto el límite elástico como la resistencia máxima a costa de la ductilidad. El comportamiento del límite elástico es típicamente progresivo con el trabajo en frío; los exponentes de endurecimiento varían con el temple y el espesor, afectando la formabilidad y el comportamiento de recuperación elástica.

La dureza correlaciona con el temple: el material recocido tiene valores bajos en dureza Brinell o Vickers, y los templados por deformación muestran durezas significativamente mayores que siguen la resistencia al límite elástico medida. La resistencia a la fatiga para 5082 en ambientes marinos suele ser favorable comparada con muchas aleaciones 6xxx, siempre que el diseño evite concentradores de esfuerzo y considere la sensibilidad a muescas de la aleación en condiciones corrosivas.

El espesor del material y la historia de fabricación influyen fuertemente en las propiedades mecánicas; los materiales de menor espesor frecuentemente alcanzan límites elásticos ligeramente mayores debido a la deformación de proceso, y las placas gruesas pueden suministrarse con templados menos trabajados que requieren endurecimiento por deformación tras conformado para alcanzar las resistencias de diseño.

Propiedad	O/Recocido	Temple Clave (H32 / H116)	Notas
Resistencia a la Tracción	110–145 MPa	210–260 MPa	Valores dependen de espesor y temple exacto; rangos típicos
Límite Elástico	40–70 MPa	120–165 MPa	El límite elástico aumenta fuertemente con el endurecimiento por deformación
Alargamiento	20–35%	8–15%	Ductilidad reducida en templados endurecidos por deformación
Dureza (HB)	25–40	55–85	Correlaciona con el límite elástico; valores medidos dependen del temple y el espesor

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.66 g/cm³	Típica de aleaciones Al-Mg; excelente relación resistencia-peso
Rango de Fusión	~590–645 °C	Rango sólido-líquido; cuidado en soldadura y brazing
Conductividad Térmica	~120 W/m·K (a 25 °C)	Ligeramente reducida respecto al Al puro debido a la aleación
Conductividad Eléctrica	~28–36 %IACS	Menor que en la serie 1xxx debido al contenido de Mg
Capacidad Calorífica	~0.90 J/g·K	~900 J/kg·K; útil para estimaciones de gestión térmica
Coeficiente de Expansión Térmica	~23–24 µm/m·K	Expansión térmica típica del aluminio; importante para diseño de juntas

La 5082 mantiene una excelente conductividad térmica en comparación con muchos aceros y algunas familias de aleaciones de aluminio, lo que la hace útil para estructuras disipadoras de calor donde se requiere resistencia a la corrosión. El coeficiente relativamente alto de expansión térmica requiere atención en uniones con materiales diferentes y ensamblajes de precisión, especialmente en entornos con ciclos térmicos.

La densidad y propiedades térmicas combinadas hacen a la 5082 atractiva cuando se requieren ahorro de peso y rendimiento térmico, aunque la conductividad eléctrica está reducida en relación con grados de aluminio más puros y por tanto es menos adecuada cuando la conductividad alta es la principal exigencia.

Formas de Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Templados Comunes	Notas
Chapa	0.3–6.0 mm	Amplio rango según temple	O, H111, H32	Ampliamente usada en paneles marinos, tanques de combustible
Placa	6–100+ mm	Menor trabajo en frío en placa gruesa; secciones más pesadas	O, H112	Secciones gruesas suelen requerir fabricación tras conformado
Extrusión	Varias secciones transversales	La resistencia varía según sección y temple	H32, H111	Muy usadas para perfiles estructurales y refuerzos
Tubo	Pared 0.5–10+ mm	Resistencia depende del trabajo en frío y estirado	O, H32	Común en aplicaciones de presión y conductos
Barra/Bastón	Ø6–50+ mm	Mecanizado y conformado varían con temple	O, H111	Usado para accesorios, fijaciones, piezas especiales mecanizadas

Las rutas de producción de chapa y placa y el posterior trabajo en frío crean las diferencias prácticas más comunes en resistencia y formabilidad para la 5082. Las chapas delgadas suelen suministrarse en templados blandos para embutición profunda y doblado, mientras que las placas y extrusiones se seleccionan cuando se priorizan la rigidez y propiedades seccionales.

Los perfiles extruidos permiten a los diseñadores combinar secciones delgadas de alma con nervios de refuerzo; pueden ser estables frente al envejecimiento en la familia H32 y se eligen frecuentemente para superestructuras marinas y elementos de armazón de transporte donde la soldabilidad y resistencia a la corrosión son clave.

Grados equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	5082	USA	Designación estándar para productos fabricados bajo Aluminum Association
EN AW	5082	Europa	A menudo especificado como EN AW-5082; controles composicionales similares
JIS	A5082	Japón	Equivalente a norma industrial japonesa; composición similar
GB/T	5082	China	Norma china que replica la química típica Al-Mg-Mn

Las designaciones equivalentes entre regiones son ampliamente intercambiables para aplicaciones generales de ingeniería, pero se deben verificar los certificados de laminación y tablas de propiedades especificadas para límites composicionales exactos y designaciones de temple. Pueden existir ligeras diferencias regionales en los límites máximos de impurezas (Fe, Si) o en la denominación de templados estabilizados (H116 vs H321), lo cual puede influir en el rendimiento anticorrosión especificado en servicios marinos o criogénicos críticos.

Al sustituir fuentes de material, los ingenieros deben verificar los certificados de propiedades mecánicas y cualquier requisito suplementario como alivio de tensiones, acabado superficial y límites de elementos traza para garantizar la equivalencia del desempeño.

Resistencia a la corrosión

El 5082 exhibe excelente resistencia a la corrosión atmosférica general y a la corrosión en agua de mar debido a la película de óxido protectora estabilizada por magnesio y manganeso. Su desempeño es particularmente bueno en ambientes marinos comparado con muchas aleaciones tratables térmicamente, mostrando limitada aparición de picaduras y buena resistencia a la corrosión uniforme cuando se usan tratamientos superficiales adecuados y prácticas de diseño apropiadas.

La aleación es relativamente resistente a la corrosión bajo tensión en comparación con ciertos sistemas de aluminio de alta resistencia, pero pueden ocurrir sensibilización y corrosión intergranular si se expone a temperaturas elevadas por períodos prolongados, particularmente en el rango donde pueden formarse precipitados ricos en magnesio. Los diseñadores deben evitar exposiciones prolongadas por encima de ~65–100 °C sin pruebas y considerar protección catódica o recubrimientos para servicios agresivos.

Las interacciones galvánicas con metales disímiles deben gestionarse; el 5082 es anódico con respecto a aceros inoxidables y bronce estañado, y catódico en relación al zinc puro. Es esencial el aislamiento adecuado, la protección sacrificial y la elección del material de los elementos de fijación para evitar corrosión acelerada en uniones. En comparación con aleaciones serie 6xxx, el 5082 generalmente proporciona mejor resistencia a la corrosión marina pero menor resistencia máxima por envejecimiento.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

El 5082 es altamente soldable mediante procesos comunes de fusión como TIG (GTAW) y MIG (GMAW), con forma de cordón predecible y baja tendencia a fisuración en caliente. Los metales de aporte típicos incluyen 5356 (Al-Mg) y 5183 para mejor resistencia a la corrosión; estos aportes coinciden con la química de la aleación para evitar acoplamientos galvánicos excesivos y preservar la integridad mecánica.

Las zonas afectadas por el calor (ZAC) pueden presentar ablandamiento localizado en templados con endurecimiento por deformación, y es necesario controlar la distorsión en espesores delgados; las propiedades mecánicas post-soldadura suelen permanecer aceptables pues la aleación no es tratable térmicamente. Normalmente no se requiere precalentamiento para espesores moderados, pero el control de temperatura entre pasadas y la limpieza de las películas oxidadas son importantes para la calidad de la soldadura.

Mecanizado

El 5082 no está entre las aleaciones de aluminio más fáciles de maquinar debido a su relativamente alto contenido de magnesio, que puede causar acumulación de material en el filo y virutas pegajosas en condiciones inapropiadas. Los índices de mecanizado son moderados; se recomiendan herramientas de carburo con ángulo positivo, rompevirutas y estrategias adecuadas de refrigeración y avance para mantener buen acabado superficial y vida útil de la herramienta.

Las velocidades y avances recomendados dependen de la sección y rigidez de la pieza, pero velocidades moderadas con avances mayores y evacuación confiable de viruta producen los mejores resultados; inclusiones abrasivas por impurezas pueden reducir la vida de la herramienta, por lo que se deben validar configuraciones en material de producción.

Formabilidad

El desempeño en conformado es mejor en temple O, donde el embutido profundo, estirado y doblado producen resultados consistentes con bajo rebote. Para templados endurecidos por deformación como H32, los radios mínimos de curvatura aumentan y la formabilidad disminuye; los diseñadores deben prever radios de curvatura mayores y considerar el rebote incrementado.

El trabajo en frío es el principal método de fortalecimiento, y se usan recocidos intermedios controlados si se requieren deformaciones severas; el conformado en caliente se puede considerar para mejorar la ductilidad, pero debe validarse para evitar sensibilización y problemas de corrosión.

Comportamiento al tratamiento térmico

El 5082 es una aleación no tratable térmicamente y por lo tanto no responde a tratamientos de solubilización/envejecimiento para producir grandes incrementos de resistencia. Los intentos de aplicar tratamientos de precipitación tipo T no generarán el fortalecimiento observado en aleaciones 6xxx o 7xxx porque el Mg en aleaciones serie 5xxx forma soluciones sólidas y dispersoides en lugar de precipitados fortalecedores.

El endurecimiento por trabajo y el envejecimiento por deformación son los mecanismos principales para ajustar propiedades mecánicas; el trabajo en frío incrementa la resistencia mientras que el recocido (temple O) restaura la ductilidad. Para piezas que requieren propiedades estables tras soldadura o conformado, la estabilización del temple (por ejemplo, H116) y secuencias controladas de endurecimiento por deformación son prácticas estándar para gestionar cambios mecánicos.

Desempeño a alta temperatura

La resistencia del 5082 comienza a disminuir progresivamente con el aumento de temperatura; por encima de aproximadamente 100–150 °C la resistencia al límite elástico útil cae notablemente, y la exposición prolongada acelera cambios microestructurales que pueden reducir la resistencia a la corrosión. Las temperaturas de servicio continuo suelen limitarse a menos de ~100 °C para aplicaciones estructurales; exposiciones intermitentes a temperaturas mayores (por ejemplo, soldaduras breves) son aceptables si se siguen de procesos adecuados.

La oxidación del aluminio a temperaturas de ingeniería está limitada por la capa de óxido protectora, pero las propiedades a tracción y fatiga se degradan más rápido que la oxidación; la zona afectada por el calor cerca de las soldaduras es particularmente sensible a temperaturas locales altas que pueden reducir el desempeño mecánico. La gestión cuidadosa térmica y el diseño para la expansión térmica son importantes cuando se utiliza 5082 en ambientes de temperatura elevada.

Aplicaciones

Industria	Componente de ejemplo	Por qué se usa 5082
Automotriz	Tanques de combustible, paneles de remolques	Buena resistencia a la corrosión, formabilidad, resistencia moderada
Marina	Casco, cubiertas, superestructura	Excelente resistencia a la corrosión en agua de mar y soldabilidad
Aeroespacial	Herrajes, soportes	Buena relación resistencia-peso para estructuras no primarias críticas
Electrónica	Carcasas, disipadores térmicos	Conductividad térmica adecuada con protección anticorrosiva
Vasos de presión / Criogénicos	Tanques, tuberías	Tenacidad a bajas temperaturas y soldabilidad

La combinación de resistencia por trabajo en frío, tenacidad a baja temperatura y resistencia a la corrosión en agua de mar del 5082 lo convierte en una opción fundamental para estructuras marinas, sistemas de combustible para transporte y recipientes de almacenamiento. A menudo se especifica donde se requieren soldadura y conformado sin tratamiento térmico post-soldadura, y donde la resistencia a la corrosión es un factor clave en la selección del material.

Consideraciones para la selección

Para ingenieros que deciden entre 5082 y aluminio comercialmente puro más blando (por ejemplo, 1100), el 5082 sacrifica algo de conductividad eléctrica y formabilidad ligeramente menor para ofrecer mayor resistencia y un desempeño estructural mucho mejor. Elija 5082 cuando la resistencia y la resistencia a la corrosión sean más críticas que maximizar la conductividad o la facilidad absoluta de conformado.

En comparación con aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, 5082 se ubica en un nivel superior de resistencia mientras conserva resistencia a la corrosión marina similar o mejor; es la opción cuando las cargas de diseño superan la capacidad de estas aleaciones de menor resistencia pero la resistencia máxima por tratamiento térmico no es práctica.

Frente a aleaciones tratables térmicamente como 6061 o 6063, 5082 no alcanzará la misma resistencia máxima a la tracción pero es preferido cuando se requiere mejor soldabilidad, mayor resistencia a la corrosión en agua de mar y menor susceptibilidad a problemas de envejecimiento post-soldadura. Seleccione 5082 cuando la exposición a corrosión y la integridad estructural soldada sean más importantes que la máxima resistencia por envejecimiento.

Resumen final

El 5082 sigue siendo una aleación de aluminio práctica y ampliamente utilizada que equilibra resistencia elevada no tratable térmicamente, fuerte resistencia a la corrosión en agua de mar y soldabilidad robusta; estas cualidades la mantienen vigente para aplicaciones marinas, de transporte y almacenamiento. Su comportamiento predecible al trabajo en frío y disponibilidad en muchas formas de producto la convierten en una elección habitual cuando los diseñadores necesitan desempeño estructural confiable sin las complejidades de procesos de tratamiento térmico.