Aluminio 6463: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

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Descripción General Completa

El aleación 6463 es un miembro de la serie 6xxx de aleaciones de aluminio, que son aleaciones aluminio–magnesio–silicio reconocidas principalmente por ser tratables térmicamente mediante endurecimiento por precipitación. La familia 6xxx equilibra una resistencia moderada con buena conformabilidad y acabado superficial, lo que hace que aleaciones como la 6463 sean atractivas para aplicaciones arquitectónicas y estructurales extruidas.

Los elementos principales de aleación en la 6463 son el silicio y el magnesio, que se combinan para formar precipitados Mg2Si durante el envejecimiento artificial; pequeñas cantidades controladas de hierro, manganeso, cromo y titanio aparecen como adiciones residuales o microaleaciones deliberadas para influir en la estructura del grano y el procesamiento. La resistencia se logra predominantemente mediante tratamiento térmico en solución seguido de temple y envejecimiento artificial (serie T5/T6), aunque algunas propiedades pueden ajustarse mediante trabajo en frío.

Las características clave de la 6463 incluyen buena extrudabilidad, un acabado superficial fino adecuado para anodizado, una relación resistencia-peso razonable y resistencia a la corrosión típica de las aleaciones Mg–Si. La soldabilidad generalmente es buena con procesos estándar de fusión de aluminio, aunque la zona afectada por el calor (ZAC) puede ablandarse tras la soldadura y debe considerarse en el diseño.

Las industrias típicas que utilizan la 6463 incluyen extrusión arquitectónica (marcos de ventanas, muros cortina), extrusiones estructurales ligeras y decorativas, carcasas de electrónica de consumo donde la apariencia y el acabado son importantes, y algunos componentes estructurales ligeros. Los ingenieros eligen la 6463 cuando se requiere una combinación de buena extrudabilidad, calidad de anodizado y resistencia moderada tratable térmicamente en lugar de alternativas de mayor resistencia pero menor calidad de acabado.

Variantes de Temple

Temple Nivel de Resistencia Alargamiento Conformabilidad Soldabilidad Notas
O Bajo Alto (20–35%) Excelente Excelente Totalmente recocido; ideal para conformado y doblado.
H14 Bajo–Medio Moderado (10–20%) Bueno Bueno Endurecido por deformación para aumento modesto de resistencia mediante trabajo en frío.
T5 Medio Moderado (8–15%) Bueno Bueno Enfriado tras trabajo en caliente y envejecido artificialmente; común en extrusiones.
T6 Medio–Alto Menor (8–12%) Bueno–Regular Bueno Tratado térmicamente en solución y envejecido artificialmente para resistencia casi máxima.
T651 Medio–Alto Menor (8–12%) Bueno–Regular Bueno Tratado térmicamente en solución, alivio de tensiones por estirado, luego envejecido artificialmente.

La selección del temple controla la compensación entre resistencia, ductilidad y conformabilidad. Los temple recocidos (O) maximizan la ductilidad y son preferidos para operaciones complejas de conformado en frío o doblado donde se requiere mínima recuperación elástica y bajo riesgo de fractura.

Los temple tratados térmicamente como T5/T6 proporcionan un aumento sustancial en el límite elástico y la resistencia a la tracción mediante la precipitación de fases Mg2Si, lo que reduce el alargamiento y limita el conformado severo; estos temple son preferidos cuando la resistencia y estabilidad dimensional son prioridades para perfiles extruidos.

Composición Química

Elemento Rango % Notas
Si 0.2–0.9 El silicio proporciona la otra mitad de los precipitados Mg2Si; controla la fluidez de extrusión y resistencia.
Fe 0.0–0.35 El hierro es una impureza que forma intermetálicos, afectando el aspecto superficial y la ductilidad.
Mn 0.0–0.15 El manganeso refina la estructura del grano y puede mejorar ligeramente la resistencia sin perjudicar la extrudabilidad.
Mg 0.4–0.9 El magnesio es el principal elemento de fortalecimiento junto con el silicio; controla el endurecimiento por precipitación.
Cu 0.0–0.1 El cobre suele ser bajo; pequeñas cantidades aumentan resistencia pero reducen la resistencia a la corrosión.
Zn 0.0–0.2 El zinc es mínimo; mayores niveles son poco comunes en 6463 y generalmente indeseables para anodizado.
Cr 0.0–0.1 El cromo ayuda a controlar el crecimiento de grano durante ciclos térmicos y mejora la retención de resistencia.
Ti 0.0–0.15 El titanio se usa como refinador de grano durante fundición y producción de lingotes.
Otros Balance (Al) + elementos traza El balance es aluminio; otras impurezas trazas pueden incluir Ga, Zr en niveles muy bajos según el proveedor.

El silicio y el magnesio son la combinación crítica para la resistencia tratable térmicamente mediante la precipitación de Mg2Si. Los elementos secundarios en bajos niveles se utilizan para ajustar la estructura del grano, la capacidad de fundición y el acabado superficial. Los fabricantes controlan los elementos traza para asegurar un anodizado consistente y minimizar intermetálicos perjudiciales que afectan la conformabilidad y la estética.

Propiedades Mecánicas

En condición recocida, la 6463 exhibe bajo límite elástico y resistencia a la tracción con alto alargamiento, lo que facilita amplias operaciones de conformado y doblado. Tras el tratamiento en solución y envejecimiento artificial, la aleación presenta un aumento marcado en límite elástico y resistencia a la tracción debido a precipitados finamente dispersos de Mg2Si, pero el alargamiento y la tenacidad disminuyen correspondientemente. La resistencia a la fatiga sigue la tendencia general de las aleaciones de aluminio: se mejora mediante un buen acabado superficial y reducción de concentradores de tensión, y se reduce por soldadura o condiciones sobremaduradas en la ZAC.

La dureza se correlaciona con el temple y la respuesta al envejecimiento; los valores típicos de dureza Brinell o Vickers aumentan considerablemente desde la condición O hasta T6. El espesor y tamaño de sección influyen en las propiedades alcanzables porque las velocidades de enfriamiento durante el temple y la cinética de envejecimiento varían con la masa; las extrusiones delgadas alcanzan propiedades máximas más uniformemente que las secciones gruesas. La temperatura y el sobremadurado pueden reducir la resistencia máxima, por lo que los diseñadores deben considerar la temperatura de servicio esperada y la posible exposición térmica durante la fabricación.

Propiedad O/Recocido Temple Clave (T6 / T651) Notas
Resistencia a la Tracción 90–130 MPa 170–250 MPa Amplios rangos dependen del tamaño de sección, composición exacta y receta de envejecimiento.
Límite Elástico 30–60 MPa 120–210 MPa El límite elástico aumenta fuertemente con envejecimiento artificial; meseta de límite varía según espesor de sección.
Alargamiento 20–35% 8–12% La conformabilidad se reduce con el envejecimiento; diseñar para recuperación elástica y radios de curvado en consecuencia.
Dureza 20–40 HB 50–80 HB El aumento de dureza corresponde al endurecimiento por precipitación; los valores medidos dependen de la escala y método.

Propiedades Físicas

Propiedad Valor Notas
Densidad 2.70 g/cm³ Típico para aleaciones Al–Mg–Si; usado en cálculos de masa y diseño ligero.
Rango de Fusión ~570–640 °C El inicio y rango varían con la composición exacta; evitar exposición prolongada cerca del sólido durante la fabricación.
Conductividad Térmica 140–180 W/m·K Menor que el aluminio puro, pero aún buena para aplicaciones de dispersión térmica; depende del temple.
Conductividad Eléctrica ~28–38 % IACS La conductividad es reducida respecto al Al puro; el temple específico y niveles de impureza afectan el valor final.
Capacidad Calorífica ~900 J/kg·K Valor aproximado para aleaciones de aluminio a temperaturas ambiente.
Coeficiente de Expansión Térmica 22–24 µm/m·K Coeficiente típico de expansión térmica para aleaciones de la serie 6xxx.

Las propiedades físicas hacen que la 6463 sea adecuada para componentes donde el peso, la gestión térmica y el control dimensional son importantes. La conductividad térmica y eléctrica son inferiores al aluminio puro, pero siguen siendo ventajosas cuando se requiere una combinación de conformabilidad, calidad de acabado y conductividad moderada. Diseñar considerando la expansión térmica y la temperatura de operación esperada para evitar tensiones térmicas y deriva dimensional.

Formas del Producto

Forma Espesor/Tamaño Típico Comportamiento de Resistencia Temple Común Notas
Chapa 0.5–6 mm Las chapas delgadas responden bien al envejecimiento T5/T6; el acabado superficial es crítico para el anodizado O, T4, T5, T6 Usado para revestimientos, paneles y elementos decorativos.
Placa 6–50+ mm Las placas más gruesas muestran menores resistencias pico debido a velocidades de temple más lentas O, T6 (limitado) Menos común; límites de tamaño y enfriamiento lento reducen las propiedades alcanzables.
Extrusión Secciones delgadas a muy gruesas Excelente ajuste de propiedades mediante temple; las secciones delgadas logran mayor resistencia envejecida O, T5, T6, T651 Forma más común; acabado superficial excelente para perfiles arquitectónicos.
Tubo Ø pequeño–grande, paredes de 1–10 mm Los tubos soldados o sin costura pueden ser envejecidos; el espesor de pared dicta las propiedades finales O, T5, T6 Común para tuberías estructurales y pasamanos arquitectónicos.
Barra/Varilla Ø 3–50 mm Las barras pueden ser tratadas en solución y envejecidas; la mecanización suele ser buena O, T6 Usado para componentes mecanizados y pequeños elementos estructurales.

Los perfiles extruidos son la forma de producto dominante para el 6463 debido a que la composición y el procesamiento de la aleación producen superficies lisas, anodizables y buen control dimensional. La chapa y la placa se utilizan donde se requieren planitud y comportamiento de panel, pero las limitaciones de espesor y enfriamiento hacen que ciertos temple sean menos efectivos en forma de placa. Los fabricantes especifican típicamente el temple y el posprocesado (estirado, envejecimiento) para cumplir los requerimientos mecánicos y de acabado superficial de cada forma de producto.

Grados Equivalentes

Norma Grado Región Notas
AA 6463 USA Designación común en hojas de especificación de aluminio y catálogos de proveedores.
EN AW 6463 Europa A menudo listado como EN AW‑6463; las restricciones químicas y tolerancias pueden variar según la norma EN.
JIS A6063 (aprox.) Japón JIS A6063 es una aleación comparable cercana en la familia Mg‑Si pero no es una coincidencia química exacta.
GB/T 6463 China Existen grados normativos chinos con la misma designación numérica, pero las tolerancias por lote pueden diferir.

Los estándares entre regiones mapean nominalmente el 6463 dentro de la familia Mg–Si, pero pueden existir diferencias sutiles en límites de impurezas, métodos de pruebas mecánicas y temple permitidos. Al especificar adquisiciones transfronterizas, verifique las tolerancias químicas y de temple reales en el certificado de ensayo de fábrica en lugar de confiar únicamente en los números de grado. La equivalencia es aproximada; califique a los proveedores para asegurar que se cumplan los objetivos de acabado superficial y propiedades mecánicas.

Resistencia a la Corrosión

La resistencia a la corrosión atmosférica del 6463 es comparable a otras aleaciones de la serie 6xxx y generalmente buena para uso arquitectónico cuando está anodizado o pintado. La aleación forma naturalmente un óxido protector y tiene buen desempeño en atmósferas urbanas e industriales, pero el acabado superficial y la calidad del anodizado juegan un papel importante en el comportamiento a largo plazo.

En ambientes marinos o con alta concentración de cloruros, el 6463 resiste la corrosión general pero puede aparecer picadura localizada donde la concentración de cloruros es alta y existe acción detergente. La aleación carece de las superiores propiedades sacrificatorias del magnesio que poseen las aleaciones 5xxx, por lo que los diseñadores deben considerar recubrimientos protectores, anodizado o protección catódica para un servicio prolongado cerca del agua de mar.

La susceptibilidad a la fissuración por corrosión bajo tensión (SCC) es relativamente baja para las aleaciones 6xxx en comparación con las aleaciones 7xxx de alta resistencia, pero la SCC puede ocurrir bajo estrés tensil combinado con ambientes corrosivos, particularmente en condiciones sobreenvejecidas o soldadas. Las interacciones galvánicas con materiales más nobles (acero inoxidable, cobre) pueden acelerar la corrosión localizada del aluminio si existe continuidad eléctrica y un electrolito; se recomienda aislamiento o recubrimientos protectores.

Comparado con las series 1xxx y 3xxx, el 6463 sacrifica ligeramente conductividad eléctrica para mejorar la resistencia y mantener una resistencia atmosférica a la corrosión similar. Frente a las aleaciones 5xxx, el 6463 generalmente ofrece mejor acabado superficial arquitectónico y respuesta al anodizado, pero menor resistencia inherente al agua de mar.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

El 6463 suelda bien con procesos comunes de fusión como TIG (GTAW) y MIG (GMAW), y es adecuado para soldadura robótica y manual en extrusiones. Los consumibles recomendados incluyen 4043 (Al‑Si) para mejor fluidez y menor tendencia a fisuración en caliente, y 5356 (Al‑Mg) cuando se desea mayor resistencia de soldadura; seleccione el material de aporte según el ambiente de servicio y acabado pos-soldadura.

La soldadura genera una ZAT donde la disolución y reprecipitación de precipitados puede reducir localmente las propiedades mecánicas, especialmente en temple T6 o T651; los diseñadores deben considerar el ablandamiento de la ZAT y prever tratamientos térmicos posteriores o diseño mecánico para evitar sobrecargas en la zona soldada. Las fisuras en caliente no suelen ser un problema mayor para el 6463 pero pueden surgir por diseño pobre de juntas, contaminación o alta restricción; superficies limpias y velocidades de avance adecuadas mitigan el riesgo.

Mecanizado

La mecanizabilidad del 6463 es moderada y comparable a otras aleaciones 6xxx; se mecaniza más fácilmente que muchas aleaciones tratadas térmicamente de alta resistencia, pero no tan fácil como las aleaciones 2xx de fácil mecanizado. Se recomienda el uso de herramientas de carburo para la producción; los aceros rápidos son aceptables para trabajos ligeros. Las velocidades de corte, avances y geometrías óptimas dependen del temple y dureza; sujetado rígido y geometrías rompedoras de viruta mejoran acabado y precisión dimensional.

La formación de viruta suele ser continua y dúctil; mantenga el flujo de refrigerante para controlar acumulación de filo y oxidación superficial. Para piezas altamente anodizadas o críticas en apariencia, el mecanizado de acabado y el control estricto del desgaste de herramientas son esenciales para evitar defectos superficiales que el anodizado resaltará.

Conformabilidad

La conformabilidad es excelente en los temple O y T4, y buena en T5/T6 para operaciones de formado moderado típicas en perfiles extruidos. Los radios mínimos de plegado dependen del temple y espesor; recomendaciones típicas son de T/2 a 2T (donde T es espesor del material) en condición recocida y radios mayores para T6 para evitar fisuras en la superficie.

El trabajo en frío incrementa la resistencia pero reduce la ductilidad; los diseñadores deberían secuenciar las operaciones de formado antes del envejecimiento artificial final cuando sea posible. Para embutición profunda o estirado severo, seleccione temple O o T4 y aplique lubricación adecuada y radios de dado para evitar desgarros en bordes.

Comportamiento ante Tratamiento Térmico

Como aleación 6xxx tratable térmicamente, el 6463 responde principalmente a la secuencia tratamiento en solución – temple – envejecimiento. El tratamiento en solución típico se realiza entre 510 y 540 °C para disolver Mg2Si en solución sólida, seguido de temple rápido para retener una solución sólida sobresaturada. El envejecimiento artificial (T5/T6) precipita finas partículas de Mg2Si para incrementar límite elástico y resistencia a tracción.

El temple T5 se logra mediante enfriamiento tras conformado en caliente y envejecimiento artificial directo sin un tratamiento en solución completo, produciendo incrementos moderados de resistencia y buen control dimensional para extrusiones. T6 (tratado en solución y envejecido artificialmente) proporciona fortalecimiento por precipitación cercano al máximo. El sobreenvejecimiento, o exposición prolongada a temperaturas elevadas durante uso o fabricación, coarsifica precipitados y reduce resistencia máxima.

Las transiciones de temple T son reversibles solo mediante retratamiento en solución; se recomienda evitar ciclos térmicos que envejezcan o subenvejezcan las piezas de forma no intencionada destinadas a cumplir especificaciones mecánicas específicas. Para componentes soldados, la disolución y reprecipitación localizadas en la ZAT pueden requerir tratamientos térmicos posteriores para restaurar propiedades uniformes en aplicaciones críticas.

Desempeño a Alta Temperatura

Las temperaturas de servicio para el 6463 se limitan típicamente al rango donde se mantiene la estabilidad de precipitados; el servicio continuo por encima de aproximadamente 120–150 °C reducirá progresivamente límite elástico y resistencia a tracción debido al coarsificado de precipitados. Excursiones cortas a temperaturas mayores pueden ser toleradas, pero la estabilidad dimensional y propiedades mecánicas se verán afectadas si avanza la cinética de envejecimiento.

La oxidación a temperaturas elevadas es mínima en comparación con aleaciones ferrosas porque el aluminio forma un óxido protector, aunque pueden ocurrir incrustaciones y decoloración superficial que comprometen el anodizado y apariencia. En la ZAT de componentes soldados, la exposición térmica puede causar ablandamiento y reducir la vida a fatiga; los diseños que requieran resistencia a temperatura elevada deben considerar aleaciones alternativas con mejor estabilidad térmica.

La resistencia a la fluencia en el 6463 es limitada para cargas sostenidas a temperaturas elevadas, por lo que se debe evitar su uso en piezas estructurales sometidas a cargas cerca de la temperatura de ablandamiento durante períodos prolongados. Para aplicaciones con ciclos térmicos, considere la reducción de la resistencia a fatiga y posible coarsificación microestructural con el tiempo.

Aplicaciones

Industria Ejemplo de Componente Por qué se Usa el 6463
Arquitectura Marcos de ventanas, extrusiones para muros cortina Excelente extrudabilidad, acabado superficial para anodizado, control dimensional
Automotriz Apliques, rieles decorativos Buen acabado superficial, resistencia moderada con ahorro de peso
Aeroespacial (no crítico) Acabados interiores, carenados Buena relación resistencia-peso y apariencia superficial para piezas no estructurales
Marino Barrerales decorativos, apliques Resistencia a la corrosión con recubrimientos apropiados y anodizado
Electrónica Carcasas, disipadores de calor Buena conductividad térmica, acabado estético para productos de consumo

El 6463 se selecciona frecuentemente para componentes que requieren extrusiones con secciones transversales complejas y superficies anodizadas de alta calidad junto con resistencia moderada que permite el tratamiento térmico. El equilibrio de la aleación entre calidad de acabado, propiedades mecánicas en estados envejecidos y facilidad de fabricación ha sostenido su uso en mercados arquitectónicos y estructurales ligeros.

Los proveedores suelen entregar perfiles extruidos en condición T5 o T6 con tratamientos superficiales especificados, permitiendo la instalación directa o el mecanizado y acabado secundario según sea necesario.

Aspectos para la Selección

Elija 6463 cuando los diseños requieran un acabado superficial de extrusión de alta calidad y anodizado combinado con una resistencia moderada obtenida por tratamiento térmico y buena extrudabilidad. La aleación es una selección lógica para perfiles arquitectónicos y elementos estructurales decorativos donde la apariencia y el control dimensional son prioridades.

Comparado con aluminio comercialmente puro (1100), el 6463 sacrifica algo de conductividad eléctrica y térmica y conformabilidad a cambio de una resistencia sustancialmente mayor al ser envejecido, haciéndolo preferible cuando se requieren rigidez estructural y acabado anodizado. En relación con aleaciones endurecidas por trabajo en frío como 3003 o 5052, el 6463 generalmente ofrece mayor resistencia alcanzable tras envejecimiento con similar o ligeramente menor resistencia a la corrosión; elija 6463 cuando el tratamiento térmico post-formado o conformado por extrusión formen parte del proceso.

Frente a otras aleaciones tratables térmicamente como 6061 o 6063, el 6463 se selecciona cuando se desea un acabado superficial superior para anodizado y alta extrudabilidad, aun si la resistencia máxima es algo menor que la del 6061; para demandas estructurales mayores donde se requiera más resistencia, el 6061 puede ser la alternativa preferida. Equilibre costo y disponibilidad con la necesidad de calidad de acabado y complejidad de extrusión en la decisión de selección.

Resumen Final

La aleación de aluminio 6463 sigue siendo una aleación ampliamente utilizada de la serie 6xxx para aplicaciones que demandan excelente extrudabilidad, acabado superficial apto para anodizado y propiedades mecánicas moderadas reforzadas por precipitación. Su combinación de maquinabilidad, soldabilidad y comportamiento predecible de tratamiento térmico la convierte en una elección confiable para componentes arquitectónicos, decorativos y estructurales ligeros donde la apariencia y el control dimensional son tan importantes como la resistencia.

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