Aluminio A1070: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

Descripción General Integral

A1070 es un aluminio comercialmente puro de la serie 1xxx, caracterizado por un contenido de aluminio típicamente del 99,7 % mínimo y clasificado entre las aleaciones industriales de Al de mayor pureza. La designación de la serie 1xxx indica una aleación mínima intencional; los elementos residuales típicos incluyen pequeñas cantidades de Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Zn y Ti presentes como impurezas controladas más que como aportes de refuerzo.

El fortalecimiento en A1070 se logra casi exclusivamente por endurecimiento en frío (endurecimiento por deformación) y control de la estructura de grano en lugar de tratamientos térmicos por precipitación. Sus características clave incluyen excelente conductividad eléctrica y térmica, superior resistencia a la corrosión en muchos ambientes, excelente conformabilidad en condición recocida y buena soldabilidad; la resistencia a la tracción es baja en comparación con series aleadas, pero la ductilidad y la conductividad están entre las más altas para productos estructurales de aluminio.

Las industrias típicas para A1070 incluyen conductores eléctricos, revestimientos para equipos de procesos químicos, componentes arquitectónicos y piezas que requieren conformado intensivo para bienes de consumo e industriales. Los ingenieros eligen A1070 cuando la alta conductividad, excelente calidad superficial y máxima conformabilidad con buena resistencia a la corrosión tienen prioridad sobre la resistencia mecánica máxima.

A1070 se selecciona frente a otras aleaciones cuando se requieren propiedades impulsadas por la pureza, como en aplicaciones eléctricas o con contacto químico, o donde es necesario un conformado en frío complejo sin riesgo de fragilización por adición de aleantes. También se prefiere en aplicaciones que aprovechan su compatibilidad con recubrimientos, anodizado y procesos de unión donde es esencial un comportamiento coherente y predecible.

Variantes de Temple

Temple	Nivel de Resistencia	Elongación	Conformabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Bajo	Alta (30–45%)	Excelente	Excelente	Completamente recocido, máxima ductilidad y conductividad
H12	Bajo–Moderado	Moderada (20–30%)	Muy buena	Excelente	Cuarto duro por endurecimiento limitado por deformación
H14	Moderado	Moderada (15–25%)	Buena	Excelente	Temple típico medio duro para conformado de lámina
H16	Moderado–Alto	Menor (10–20%)	Regular	Excelente	Tres cuartos duro, usado donde se requiere rebote elástico
H18	Alto	Baja (5–12%)	Limitada	Excelente	Totalmente duro por trabajo en frío extenso, ductilidad reducida
H111	Bajo–Moderado	Moderada (20–30%)	Muy buena	Excelente	Endurecido ligeramente por deformación con envejecimiento natural

La selección del temple afecta notablemente el balance entre resistencia y ductilidad en A1070; el temple recocido O ofrece la mejor conformabilidad y la conductividad eléctrica/térmica más alta, mientras que los temple H sacrifican ductilidad por incrementos de resistencia a través de trabajo en frío. El endurecimiento por deformación introduce aumentos en el límite elástico y la resistencia a la tracción, pero reduce la elongación y conformabilidad; la elección del temple debe ajustarse a los procesos de conformado y las demandas mecánicas del uso final.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Si	≤ 0.25	Impureza; en exceso puede reducir la conductividad y aumentar inclusiones en colado/laminado
Fe	≤ 0.40	Impureza común; forma intermetálicos que influyen en resistencia y acabado superficial
Mn	≤ 0.03	Mínimo; no es un elemento de aleación intencional en aleaciones 1xxx
Mg	≤ 0.03	Impureza controlada; niveles mayores sacarían la aleación de la serie 1xxx
Cu	≤ 0.05	Menor, reduce la resistencia a la corrosión a concentraciones altas
Zn	≤ 0.03	Menor, generalmente no intencional
Cr	≤ 0.03	Traza; puede influir en estructura de grano si está en cantidad mayor
Ti	≤ 0.02	Refinador de grano en pequeñas cantidades cuando se añade intencionalmente
Otros (cada uno)	≤ 0.05; total ≤ 0.15	Otros residuos incluyen Ni, Pb, Bi; mantenidos bajos para preservar conductividad y ductilidad

La composición casi pura de aluminio en A1070 es deliberada: el contenido mínimo de aleantes preserva alta conductividad eléctrica y térmica y proporciona excelente resistencia a la corrosión general debido a una película uniforme y adherente de óxido. Las impurezas traza (Fe, Si) producen partículas intermetálicas discretas que aumentan ligeramente la resistencia pero pueden afectar el acabado superficial, la conformabilidad y la conductividad si están en cantidades mayores.

Propiedades Mecánicas

A1070 exhibe el comportamiento típico de aluminio blando en tracción: la condición recocida proporciona bajos límites elásticos y resistencia a la tracción con alta elongación, mientras que el trabajo en frío (temperaturas H) incrementa limites elásticos y resistencia a la tracción a costa de la ductilidad. El comportamiento del límite elástico es gradual en aluminio muy puro; los ingenieros deben usar valores de límite elástico con offset del 0.2 % para diseño y considerar la variabilidad debida al espesor y la historia de procesamiento.

Los valores de dureza son bajos en temple O y aumentan proporcionalmente con el trabajo en frío. El desempeño a fatiga está limitado por la baja resistencia y alta propensión a grietas iniciadas en superficie bajo carga invertida; sin embargo, la ductilidad de la aleación retrasa la iniciación de grietas cuando las piezas tienen buen acabado y están libres de muescas. El espesor y el estado superficial influyen significativamente en las propiedades mecánicas, con calibres más delgados que típicamente muestran mayores resistencias medidas tras el laminado en frío y mejor homogeneidad del material.

Propiedad	O/Recocido	Temple Clave (ej. H14)	Notas
Resistencia a la Tracción	65–95 MPa típico	95–145 MPa típico	Los valores dependen de espesor y nivel de endurecimiento
Límite Elástico	30–60 MPa típico	60–120 MPa típico	Usar límite elástico a 0.2 % offset; el trabajo en frío eleva límite más que la resistencia a la tracción proporcionalmente
Elongación	30–45 % típico	15–25 % típico	La elongación disminuye con incremento del temple; el espesor influye en los valores
Dureza	15–30 HB	25–45 HB	La dureza sigue el temple y trabajo en frío; puede medirse en Brinell o Vickers

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.70 g/cm³	Típica para aluminio comercial, usada en cálculos de masa y resistencia/peso
Rango de Fusión	660–657 °C (sólido ≈ 660 °C)	Punto de fusión estrecho típico del aluminio de alta pureza
Conductividad Térmica	≈ 220–235 W/m·K (a temperatura ambiente)	Entre las más altas para aleaciones de aluminio; excelente para disipadores térmicos
Conductividad Eléctrica	≈ 58–64 % IACS	Conductividad muy alta, cercana a la de aluminio puro de referencia
Calor Específico	≈ 900 J/kg·K	Útil para cálculos de masa térmica en gestión térmica
Coeficiente de Expansión Térmica	≈ 23–24 ×10⁻⁶ /K (20–100 °C)	Coeficiente relativamente alto comparado con aceros; importante para diseño de conjuntos

El perfil físico de A1070 lo hace atractivo donde la transferencia de calor o la conducción eléctrica son factores de diseño primarios. Los ingenieros deben considerar el coeficiente relativamente alto de expansión térmica del aluminio al ensamblar componentes A1070 con materiales disímiles para evitar tensiones en las uniones durante variaciones térmicas.

Formas de Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento Mecánico	Temple Común	Notas
Lámina	0.2–6.0 mm	La resistencia aumenta con laminado en frío	O, H12, H14, H16	Ampliamente usada para embutición profunda y productos laminados
Placa	6–25 mm	Tendencias similares; la placa más gruesa puede estar menos trabajada en frío	O, H111	Menos común debido al enfoque de la aleación en calibres delgados
Extrusión	hasta secciones transversales grandes	Propiedades extruidas dependen del enfriamiento y trabajo posterior	O, H14	Limitadas comparadas con aleaciones 6xxx pero usadas donde se requiere pureza
Tubo	Diámetros y espesores variados	Propiedades mecánicas similares a la lámina con trabajo comparable	O, H14, H16	Buena para tubos soldados y estirados para uso químico o arquitectónico
Barra/Varilla	Ø 2–200 mm	Maquinabilidad y resistencia varían con el temple	O, H14	Varillas usadas en fabricación de conductores y piezas mecanizadas

La ruta de procesamiento (laminado, extrusión o estirado) afecta la estructura final del grano y la anisotropía mecánica en A1070. La lámina de calibre delgado aprovecha mejor la conformabilidad de la aleación para embutición profunda y estampado complejo, mientras que las extrusiones se seleccionan cuando se priorizan pureza en la sección transversal y acabado superficial.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	A1070	EE. UU.	Designación original de Aluminum Association para la aleación 1070 de alta pureza
EN AW	AW-1070	Europa	La designación EN se alinea estrechamente; las normas europeas pueden establecer límites de impurezas ligeramente diferentes
JIS	A1070	Japón	La norma japonesa es generalmente equivalente pero con tolerancias específicas locales
GB/T	1070	China	Norma china equivalente en clasificación; consultar tablas locales para límites exactos de composición

Las etiquetas de grado equivalentes entre normas están destinadas a representar el mismo comportamiento de la familia 1xxx de alta pureza, pero las prácticas de fabricación de chapa y las tolerancias permitidas de impurezas pueden variar según el estándar. Al especificar equivalentes entre estándares, revise los límites químicos y mecánicos reales en la especificación de referencia para asegurar la intercambiabilidad en propiedades críticas como la conductividad o la calidad superficial.

Resistencia a la Corrosión

A1070 presenta una excelente resistencia a la corrosión atmosférica general debido a una película estable y de formación rápida de óxido de aluminio que pasiva la superficie. En atmósferas rurales e industriales, la aleación tiene un desempeño muy bueno y a menudo supera en rendimiento a las series aleadas donde las impurezas o partículas de segunda fase inducen corrosión localizada.

En ambientes marinos, A1070 exhibe buena resistencia a la corrosión uniforme, pero puede ser susceptible a la corrosión por picaduras y por grietas en entornos concentrados de cloruros si se producen depósitos superficiales y falta de oxígeno. La corrosión por esfuerzo es rara en aluminio muy puro comparado con ciertas aleaciones tratables térmicamente; sin embargo, los componentes sometidos a tensión en ambientes corrosivos con cloruros deben diseñarse de modo conservador y someterse a pruebas.

Se debe considerar la interacción galvánica, ya que A1070 es anódico respecto a muchos metales comunes (aceros inoxidables, cobre, latón); corroerá preferentemente cuando esté acoplado eléctricamente en presencia de un electrólito, salvo que se aísle eléctricamente. En comparación con la serie 5xxx (Al-Mg), A1070 suele ofrecer mejor conductividad y resistencia general a la corrosión similar, mientras que las aleaciones 5xxx pueden ser más resistentes a la corrosión localizada en agua de mar cuando están adecuadamente aleadas.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

A1070 se suelda fácilmente con procesos de fusión comunes como TIG y MIG usando protección adecuada y superficies limpias; la soldadura no genera problemas significativos de endurecimiento porque la aleación no es tratable térmicamente. Los alambres de aporte recomendados son aquellos que igualan o aleen ligeramente la junta (por ejemplo, ER1100 para soldadura similar) o aportes Al‑Mg para juntas marinas donde se desea mayor resistencia a la corrosión; la selección debe considerar compatibilidad galvánica y servicio de la junta. El riesgo de fisura en caliente es generalmente bajo pero depende del diseño de la junta, limpieza e impurezas residuales; la zona afectada por el calor (HAZ) no presenta los mismos problemas de ablandamiento que las aleaciones endurecidas por precipitación, ya que A1070 gana resistencia solo por trabajo en frío.

Maquinabilidad

La maquinabilidad de A1070 es aceptable pero suele ser inferior a algunos grados de aleación trabajada debido a su blandura y tendencia a formar virutas continuas y gomosas bajo condiciones de herramienta inadecuadas. Las herramientas de carburo con ángulo positivo y buenos rompevirutas, altas velocidades de avance y lubricación/refrigeración efectiva mejoran el acabado superficial y la vida útil de la herramienta. El acabado superficial y el control dimensional suelen ser buenos usando sistemas de herramienta apropiados, pero se debe contemplar el rebote elástico (springback) y la formación de rebabas en la planificación del proceso.

Formabilidad

La formabilidad en temple recocido O es excelente: A1070 es favorable para embutición profunda, torneado y doblado con radios pequeños respecto a muchos grados aleados. Los radios de doblado pueden ser muy pequeños en temple O (a veces menores a 1× el espesor para deformación ligera) pero aumentan con los temple H conforme el endurecimiento por deformación reduce la ductilidad. Para secuencias complejas de conformado, se recomienda partir de temple O o aplicar recocidos intermedios para evitar grietas y mantener tolerancias estrictas.

Comportamiento ante Tratamiento Térmico

A1070 no es una aleación tratable térmicamente; no responde a tratamiento de solución ni envejecimiento artificial para producir precipitados endurecedores. Los intentos de “envejecimiento” en aleaciones 1xxx no generan las marcadas mejoras de dureza y resistencia que se observan en aleaciones 2xxx–7xxx, por lo que el procesamiento térmico se utiliza principalmente para recocido y alivio de tensiones.

El endurecimiento por trabajo mediante deformación en frío es el método principal para mejorar la resistencia, y este efecto puede revertirse o reducirse mediante recocido. El recocido completo se realiza típicamente a temperaturas entre 350–415 °C para restaurar ductilidad y conductividad, seguido de enfriamiento lento para evitar gradientes térmicos y distorsión.

Desempeño a Alta Temperatura

A1070 pierde resistencia mecánica rápidamente al aumentar la temperatura sobre ambiente; aunque mantiene cierta capacidad de carga hasta varios cientos de grados Celsius, los límites prácticos de diseño para rigidez y resistencia estructural suelen fijarse por debajo de 100–150 °C para servicio continuo. La oxidación a temperaturas elevadas produce una capa más gruesa de óxido que generalmente se mantiene protectora, pero la formación de escamas y el ablandamiento pueden limitar su idoneidad en servicio prolongado a alta temperatura.

Las zonas soldadas y afectadas por calor no sufren ablandamiento por envejecimiento, pero mostrarán límite elástico reducido respecto al material base trabajado en frío si el componente dependía del endurecimiento por deformación para su resistencia. Para exposiciones intermitentes a alta temperatura, los diseñadores deben evaluar la fluencia y la reducción del módulo para desempeño a largo plazo.

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Por qué se Usa A1070
Eléctrica	Barras colectoras, conductores, láminas	Alta conductividad eléctrica y buena formabilidad
Procesos químicos	Revestimientos, tanques, accesorios	Pureza y resistencia a la corrosión frente a muchos productos químicos
Arquitectura	Revestimientos decorativos, fachadas	Calidad de acabado superficial, formabilidad y resistencia a la corrosión
Bienes de consumo	Utensilios de cocina y componentes	Conductividad térmica y apariencia superficial
Electrónica	Disipadores térmicos, pantallas EMI	Alta conductividad térmica/eléctrica y bajo peso

A1070 es preferido donde la combinación de pureza, conductividad y formabilidad permite una fabricación confiable y económica de formas complejas. La capacidad de la aleación para aceptar tratamientos superficiales como anodizado y su respuesta consistente en operaciones de conformado y unión la convierten en una elección práctica en diversos sectores.

Consideraciones para la Selección

A1070 es una excelente opción cuando la conductividad eléctrica o térmica y la máxima formabilidad son más importantes que la resistencia mecánica máxima; se elige para conductores, elementos disipadores y componentes embutidos. Comparado con grados de aluminio comercialmente puro como 1100, A1070 generalmente ofrece mayor pureza mínima y correspondientemente una conductividad ligeramente mejor con formabilidad similar, sacrificando una resistencia marginal por mejores propiedades conductivas.

En comparación con aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, A1070 suele proporcionar conductividad eléctrica superior y a veces mejor ductilidad, mientras que 3003/5052 ofrecen mayor resistencia en estado trabajado y mejor resistencia a ciertos tipos de corrosión localizada. Frente a aleaciones estructurales tratables térmicamente como 6061 o 6063, A1070 se selecciona cuando la formabilidad, conductividad, desempeño contra corrosión y menor costo predominan sobre la necesidad de máximas resistencias alcanzables en aleaciones endurecidas por precipitación.

Al decidir, considere las prioridades de conductividad, formabilidad y acabado superficial frente a los requerimientos de resistencia y disponibilidad; especifique temple O para conformados complejos y temple H cuando se requiera fuerza incrementada por trabajo en frío, y confirme los límites estándar para conductividad e impurezas para servicios eléctricos o químicos críticos.

Resumen Final

A1070 sigue siendo relevante porque combina pureza de aluminio muy alta con excelente formabilidad, conductividad térmica y eléctrica, y desempeño consistente frente a la corrosión, siendo ideal para aplicaciones donde estas características tienen prioridad frente a alta resistencia mecánica. Su comportamiento predecible en conformado, unión y acabado superficial mantiene su uso extendido en aplicaciones eléctricas, químicas, arquitectónicas y de gestión térmica.