Aluminio 5652: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

Resumen Integral

5652 es una aleación de aluminio que pertenece a la serie 5xxx de aleaciones Al–Mg, caracterizadas por el magnesio como el principal elemento aleante. Es una aleación no susceptible a tratamiento térmico, endurecida por deformación plástica, que adquiere resistencia principalmente mediante el trabajo en frío en lugar del endurecimiento por precipitación.

Los principales constituyentes aleantes en 5652 son el magnesio con adiciones controladas de manganeso y cromo para el control de la estructura de grano y la resistencia a la corrosión. La aleación ofrece una combinación de resistencia elevada (en comparación con el aluminio puro), muy buena resistencia a la corrosión en ambientes atmosféricos y marinos, y una formabilidad y soldabilidad razonables cuando se utiliza en los tratamientos térmicos adecuados.

Industrias típicas que especifican 5652 incluyen construcción naval, transporte (incluyendo remolques y componentes estructurales ligeros), recipientes a presión y tuberías donde se requiere un equilibrio entre resistencia y resistencia a la corrosión, y aplicaciones arquitectónicas o industriales selectas. Los ingenieros eligen 5652 sobre otras aleaciones cuando necesitan una alternativa más fuerte que el aluminio casi puro o materiales de la serie 3xxx, manteniendo un rendimiento superior frente a la corrosión marina en comparación con muchas aleaciones tratables térmicamente de las series 6xxx y 7xxx.

La aleación se prefiere sobre aleaciones tratables térmicamente de mayor resistencia cuando la formabilidad profunda, la resistencia a la corrosión intergranular y la simplicidad en el procesamiento térmico son prioridades. Su naturaleza no tratable térmicamente simplifica la producción y reduce la susceptibilidad a cambios en las propiedades relacionados con el calor, lo cual puede ser una ventaja en ensamblajes soldados y conformados.

Variantes de Temple

Temple	Nivel de Resistencia	Elongación	Formabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Baja	Alta (20–30%)	Excelente	Excelente	Estado totalmente recocido para máxima formabilidad
H12	Baja–Media	Media (12–18%)	Muy Buena	Excelente	Endurecido por deformación ligera, conserva buena capacidad de formado
H14	Media	Media (10–15%)	Buena	Muy Buena	Endurecimiento por deformación moderado para mayor resistencia
H32	Media–Alta	Menor (8–12%)	Regular	Muy Buena	Endurecido y estabilizado, temple comercial común
H34	Alta	Baja (6–9%)	Limitada	Buena	Trabajo en frío intenso para maximizar resistencia a costa de la formabilidad
H112	Variable	Moderada (15–25%)	Buena	Excelente	Estado como fabricado con propiedades dependientes del historial de producción

Los tratamientos térmicos influyen fuertemente en la compensación entre resistencia y ductilidad en 5652. El material recocido (O) ofrece la mejor formabilidad y elongación para embutición profunda y conformado complejo, mientras que los temple H incrementan progresivamente la resistencia mediante trabajo en frío a costa de la extensibilidad.

La soldabilidad se mantiene favorable en la mayoría de los temple porque 5652 no es tratable térmicamente; sin embargo, puede ocurrir un ablandamiento localizado cerca de las zonas afectadas por el calor (ZAC) en temple con trabajo intenso. Por lo tanto, los diseñadores deben elegir el temple más bajo que cumpla con la resistencia requerida para maximizar la formabilidad y las propiedades posteriores a la soldadura.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Si	≤ 0.25	Control de impurezas; el exceso puede reducir la ductilidad
Fe	≤ 0.50	El hierro forma intermetálicos que pueden reducir la ductilidad y el desempeño frente a la corrosión
Mn	0.2–0.6	Controla la estructura del grano y mejora la resistencia y la resistencia a la corrosión
Mg	2.7–3.6	Elemento principal de refuerzo; controla el endurecimiento por solución sólida y la capacidad de endurecimiento por deformación
Cu	≤ 0.10	Mantener bajo para preservar la resistencia a la corrosión y comportamiento anódico
Zn	≤ 0.25	Niveles bajos para evitar susceptibilidad galvánica y mantener ductilidad
Cr	0.05–0.25	Microaleación para control del grano y resistencia a la recristalización y corrosión por tensión
Ti	≤ 0.15	Refinador de grano para procesos de fundición o fabricación cuando está controlado
Otros	≤ 0.15 (cada uno)	Elementos traza y residuos; limitados colectivamente para preservar propiedades

La composición está optimizada para proporcionar refuerzo por solución sólida mediante el magnesio, manteniendo la resistencia a la corrosión gracias al bajo contenido de cobre y hierro controlado. El cromo y manganeso se añaden intencionalmente a bajos niveles para controlar el tamaño de grano, inhibir la recristalización durante el procesamiento termo-mecánico y estabilizar la resistencia tras el trabajo en frío.

Los elementos menores y residuos se limitan estrictamente para evitar compuestos intermetálicos perjudiciales y mantener buena soldabilidad y características de acabado superficial. El rango del contenido de Mg es la principal palanca para ajustar propiedades mecánicas y respuesta al endurecimiento por deformación.

Propiedades Mecánicas

5652 exhibe un comportamiento dúctil en tracción en condiciones recocidas y una resistencia progresivamente mayor con disminución de la elongación a medida que aumenta el trabajo en frío. El comportamiento de cedencia es típicamente gradual con límite elástico bien definido y una región marcada de endurecimiento por deformación; los temple con trabajo intenso muestran mayores tensiones de prueba pero reducción en la elongación uniforme. El desempeño a fatiga es generalmente favorable para estructuras soldadas o no soldadas cuando el diseño considera concentraciones de esfuerzos y acabado superficial, pero las soldaduras y geometrías agudas reducen significativamente la vida a fatiga.

La dureza sigue la misma tendencia que las propiedades de tracción, aumentando de valores relativamente bajos en Brinell en el temple O a valores mucho mayores en los temple H, reflejando la acumulación de estructuras de dislocaciones. Los efectos de espesor son notables: las chapas de menor espesor pueden trabajarse en frío a niveles de resistencia más altos y endurecerse más fácilmente; las placas más gruesas mantienen menores velocidades de endurecimiento y pueden requerir procesos diferentes para alcanzar resistencias comparables.

Propiedad	O/Recocido	Temple Clave (H34)	Notas
Resistencia a la tracción	120–160 MPa	280–320 MPa	Valores dependen del espesor y contenido preciso de Mg
Límite elástico	35–70 MPa	220–260 MPa	Prueba con offset 0.2% para uso en diseño
Elongación	20–30%	6–9%	Reducción significativa con trabajo intenso en frío
Dureza	30–40 HB	80–100 HB	Dureza correlacionada con trabajo en frío e historial de deformación

Los valores de la tabla son rangos representativos para productos comunes en chapa y placa; valores exactos deben verificarse en certificados de origen para diseños críticos. Los diseñadores también deben considerar la anisotropía de propiedades causada por la dirección de laminado y la influencia de las operaciones de conformado en la resistencia y ductilidad local.

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.66–2.70 g/cm³	Un poco menos densa que el acero, permitiendo ahorro de peso
Rango de fusión	~570–640 °C	Solidus y liquidus varían con la aleación; típico en Al–Mg
Conductividad térmica	~110–140 W/m·K (temp. ambiente)	Menor que aluminio puro pero adecuada para transferencia de calor
Conductividad eléctrica	~22–28 % IACS	Reducida por aleación en comparación con aluminio puro
Calor específico	~0.90 J/g·K	Útil para cálculos de capacidad térmica transitoria
Coeficiente de expansión térmica	23–24 x10^-6 /K	Coeficiente típico de aleaciones de aluminio trabajadas

Las propiedades térmicas y eléctricas hacen que 5652 sea adecuado para aplicaciones que requieren disipación razonable de calor y conducción eléctrica, mientras que su densidad ofrece una significativa ventaja en la relación resistencia-peso frente a materiales ferrosos. La expansión térmica debe considerarse al combinar 5652 con materiales diferentes para evitar tensiones en las uniones durante ciclos térmicos.

Dado que la conductividad térmica es relativamente alta, 5652 es aceptable para componentes de dispersión térmica donde se requiere una resistencia mecánica moderada, pero en aplicaciones estructurales a alta temperatura sus propiedades mecánicas se degradan sustancialmente por encima de aproximadamente 100–150 °C.

Formas del Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Temple Común	Notas
Chapa	0.3–6.0 mm	Se endurece fácilmente por deformación; los calibres finos logran mayor trabajo en frío	O, H12, H14, H32	Usado para paneles conformados y piezas de embutición superficial
Placa	6–50+ mm	Tasa menor de trabajo en frío; secciones gruesas menos dúctiles	O, H112, H32	Componentes estructurales y paneles más gruesos
Extrusión	Dimensiones específicas según sección	Resistencia influida por deformación pos-extrusión y envejecimiento	Estado como extruido, H112	Perfiles complejos para marcos y miembros estructurales
Tubo	Diámetros hasta 600 mm	Tirado en frío o soldado; propiedades mecánicas dependen del proceso	O, H32	Tubos para presión y secciones huecas estructurales
Barra/Barrilla	Ø3–100 mm	Maquinable y trabajado en frío para obtener mayor resistencia	O, H14, H34	Elementos de fijación, pasadores y componentes mecanizados

Las chapas y productos de calibres delgados se utilizan comúnmente cuando la conformabilidad y el acabado superficial son importantes, mientras que las placas y extrusiones se seleccionan para aplicaciones estructurales que soportan cargas. Las diferencias en el procesamiento, como laminado en caliente, laminado en frío y recocido controlado, definen la microestructura final y por ende la respuesta mecánica en cada forma del producto.

Los tubos soldados y extrusiones a menudo requieren tratamiento mecánico pos‑soldadura o alivio de tensiones cuando se producen en temple H más resistentes para mitigar distorsión y ablandamiento localizado. La especificación de temple, espesor y secuencia de conformado es crítica para asegurar que la condición entregada coincida con las expectativas de diseño.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	5652	EE. UU.	Designación principal usada en especificaciones de fábricas norteamericanas
EN AW	5652	Europa	Convención europea; química y templados pueden variar según fábrica
JIS	A5652 (informal)	Japón	No está ampliamente estandarizado; los proveedores locales pueden usar químicas similares
GB/T	5652	China	La literatura regional puede listar composiciones comparables bajo este identificador

Las designaciones estándar entre regiones intentan representar la misma química nominal, pero las diferencias en rangos permitidos, prácticas de procesamiento y definiciones de temple pueden conllevar variaciones significativas en propiedades. Los materiales provenientes de diferentes regiones deben evaluarse mediante certificados de lote de fábrica y datos de pruebas mecánicas en lugar de basarse únicamente en el nombre del grado.

Las diferencias sutiles suelen derivar de los límites máximos de impurezas (Fe, Si), elementos traza y del procesamiento termomecánico del productor; estos factores influyen en la fatiga, comportamiento ante la corrosión y conformabilidad en servicio.

Resistencia a la Corrosión

El 5652 exhibe una robusta resistencia a la corrosión atmosférica típica de aleaciones Al–Mg, formando una capa de óxido estable que protege el sustrato ante la exposición ambiental normal. El alto contenido de magnesio mejora la resistencia a la corrosión por picaduras y a la corrosión general en muchos ambientes marinos y costeros, por lo que la aleación es adecuada para cascos, estructuras de cubierta y ensamblajes expuestos al exterior.

En ambientes agresivos con cloruros, puede ocurrir corrosión localizada, especialmente en zonas con tensiones o arañazos y alrededor de acoplamientos galvánicos. El diseño cuidadoso para evitar contacto entre metales disímiles y el uso de fijaciones compatibles o recubrimientos aislantes es necesario para limitar la corrosión galvánica; la protección catódica o recubrimientos son comúnmente especificados para inmersión prolongada en agua de mar.

La susceptibilidad a la corrosión por esfuerzo en aleaciones de la serie 5xxx aumenta con el mayor contenido de magnesio y la pre-tensión a tracción; las aleaciones con Mg > 3.5% pueden ser más sensibles en condiciones específicas como temperatura elevada y estrés sostenido a tracción. Comparado con aleaciones 2xxx o 7xxx, el 5652 es significativamente menos susceptible al SCC en ambientes marinos pero sigue siendo más vulnerable que el aluminio puro en ciertas configuraciones con tensiones en soldaduras.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

El 5652 se suelda fácilmente con procesos comunes como TIG (GTAW) y MIG (GMAW), logrando buena fusión y riesgo limitado de fisuración en caliente al seleccionar aleaciones de aporte apropiadas. Las aleaciones recomendadas para aporte son típicamente 5356 o 5183 (aportes Al–Mg) para igualar desempeño frente a corrosión y propiedades mecánicas; se deben evitar aportes con alto contenido de cobre para prevenir corrosión localizada.

La zona afectada por el calor experimenta cierto ablandamiento en comparación con el metal base muy trabajado en frío debido al recocido del trabajo en frío; los diseñadores deben considerar la reducción de resistencia adyacente a las soldaduras y contemplar tratamientos mecánicos pos‑soldadura si la resistencia es crítica. Un buen ajuste de juntas y control del aporte térmico reduce la porosidad y mantiene la vida a fatiga.

Maquinabilidad

La maquinabilidad del 5652 es moderada en comparación con las aleaciones de aluminio de fácil mecanizado; responde bien con herramientas de carburo afiladas, ángulos positivos y avances moderados. La formación de viruta suele ser continua con tendencia a adherirse a bajas velocidades a menos que se use refrigerante o soplado de aire; carburo recubierto o acero rápido con recubrimientos TiAlN proporcionan buena vida útil de herramienta.

Debido al endurecimiento por trabajo en frío del 5652, los cortes interrumpidos o recortes sobre superficies endurecidas pueden aumentar desgaste de herramientas; una profundidad de corte ligera con velocidades más elevadas y evacuación continua de virutas mejora el acabado superficial y la estabilidad dimensional.

Conformabilidad

La conformabilidad en estados O y templados H ligeros es excelente con radios de doblado y características de estirado predecibles; los radios mínimos internos típicos para chapa son del orden de 1–3× el espesor del material según el temple y método de doblado. El conformado en frío aumenta la densidad de dislocaciones y por ende endurece el material, lo cual puede usarse para ajustar la resistencia local pero puede requerir recocidos intermedios en deformaciones severas.

La mejor práctica es estampar o conformar en el temple más blando que cumpla tolerancias dimensionales y evitar radios muy agudos o dobleces invertidos severos en templados H altos. Se debe considerar la recuperación elástica en el diseño de dados por la alta relación límite elástico/resistencia a tracción del aluminio.

Comportamiento frente al Tratamiento Térmico

El 5652 es una aleación no tratable térmicamente y no responde a tratamientos de solubilización y envejecimiento artificial como sí lo hacen las aleaciones de las series 6xxx o 7xxx. Las modificaciones de resistencia se logran principalmente mediante trabajo en frío y templados que controlan la estructura de dislocaciones y la recuperación.

El recocido (total o parcial) se utiliza para ablandar la aleación antes del conformado; los ciclos típicos de recocido para aleaciones Al–Mg laminadas están en el rango de 300–415 °C con tiempos de mantenimiento y velocidades de enfriamiento seleccionados para evitar crecimiento de grano excesivo. Para control de producción, se aplican tratamientos de estabilización (p. ej. H112) y enfriamientos controlados después del trabajado en caliente para fijar un temple inicial y reducir la variabilidad en comportamiento mecánico.

Comportamiento a Alta Temperatura

A temperaturas elevadas, el 5652 pierde resistencia progresivamente debido a la recuperación y reducción de densidad de dislocaciones; se observa una reducción significativa de resistencia típicamente por encima de 100–150 °C. La exposición prolongada a temperaturas elevadas también puede acelerar el crecimiento de grano y reducir la resistencia a fatiga y límites a fluencia por fluencia comparado con el comportamiento a temperatura ambiente.

La oxidación es limitada porque el aluminio forma una película protectora de óxido, pero pueden ocurrir escamación y cambios superficiales a altas temperaturas que afectan el acabado superficial y la adherencia de recubrimientos. La soldadura genera ciclos térmicos localizados que pueden causar ablandamiento en templados con trabajo en frío; los diseñadores deben considerar tratamientos mecánicos pos-soldadura o seleccionar templados que toleren los efectos en la ZAT.

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Razón para Usar 5652
Marina	Accesorios de cubierta, pequeñas estructuras de casco	Excelente resistencia a la corrosión en agua de mar, buena relación resistencia-peso
Automotriz / Transporte	Paneles de remolques, pisos de carga	Buena conformabilidad para paneles con mayor resistencia que aluminio puro
Aeroespacial (secundario)	Accesorios, soportes	Balance favorable entre resistencia/ductilidad y resistencia a la corrosión para estructuras no primarias
Presión y Almacenamiento	Tanques, carcasas de recipientes a presión	Ductilidad y tenacidad con soldabilidad y resistencia a la corrosión
Industrial / Electrónica	Disipadores térmicos, carcasas	Conductividad térmica con resistencia estructural adecuada

El 5652 se especifica comúnmente cuando se requiere un balance entre manufacturabilidad, resistencia a la corrosión y resistencia superior al aluminio comercialmente puro, especialmente en aplicaciones marinas y de transporte. Su combinación de propiedades permite a los diseñadores reducir peso manteniendo durabilidad y vida útil en ambientes exteriores y corrosivos.

Consejos para la Selección

Elija 5652 cuando necesite un aluminio de grado marino con mayor resistencia que grados comercialmente puros pero conservando excelente resistencia a la corrosión y soldabilidad. Es una alternativa práctica a aleaciones de baja resistencia cuando se requieren conformado y unión sin la complejidad del procesamiento tratable térmicamente.

En comparación con el aluminio comercialmente puro (1100), el 5652 sacrifica algo de conductividad eléctrica y conformabilidad máxima a cambio de una resistencia significativamente mayor y una mejor resistencia al cloruro. Frente a aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, el 5652 generalmente ofrece mayor resistencia y una resistencia a la corrosión marina comparable o superior, pero la conformabilidad es menor que la del 3003.

En comparación con aleaciones tratables térmicamente como la 6061, el 5652 presenta mejor resistencia a la corrosión en ambientes marinos y un procesamiento más sencillo (sin ciclo de envejecimiento en solución), siendo preferible cuando el desempeño bajo exposición a cloruros y la fiabilidad en soldadura son más importantes que la necesidad de resistencia máxima por envejecimiento.

Resumen Final

El 5652 sigue siendo una opción relevante para la ingeniería moderna cuando se requiere una combinación de alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión y fabricación sencilla. Su naturaleza no tratable térmicamente simplifica la manufactura y lo hace particularmente atractivo para aplicaciones marinas, de transporte y estructurales donde se priorizan la soldabilidad y la durabilidad a largo plazo.