Aluminio A360: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

Visión General Integral

A360 es una aleación de aluminio utilizada principalmente en formas fundidas y forjadas, comúnmente categorizada dentro de la familia de aleaciones Al‑Si‑Mg que contienen silicio. Su composición química se centra en el silicio y el magnesio como las principales adiciones de aleación que permiten el endurecimiento por precipitación y la fundibilidad. La aleación es tratable térmicamente, aumentando su resistencia mediante tratamiento de solución, temple y envejecimiento artificial, en lugar de trabajo en frío. Sus características clave incluyen buena fundibilidad, una relación resistencia‑peso favorable, resistencia a la corrosión adecuada en muchos ambientes y soldabilidad aceptable cuando se emplean metales de aporte y técnicas apropiadas.

Las industrias que especifican más comúnmente A360 incluyen la automotriz (fundiciones de transmisiones y carcasas), carcasas para electrodomésticos, componentes industriales y equipamiento marino donde se requiere una combinación de fundibilidad y desempeño mecánico razonable. Los diseñadores eligen A360 para piezas que requieren geometrías complejas producidas económicamente por fundición, beneficiándose además de tratamientos térmicos posteriores para aumentar la resistencia. En comparación con aleaciones trabajadas de mayor resistencia, A360 ofrece un costo menor y mejor fundibilidad; comparado con aluminio puro, sacrifica conductividad y conformabilidad para lograr mucha mayor resistencia tras el envejecimiento.

Variantes de Temple

Temple	Nivel de Resistencia	Elongación	Formabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Bajo	Alta	Excelente	Excelente	Totalmente recocido, máxima ductilidad tras tratamiento de solución y enfriamiento lento
T4	Medio	Alta	Buena	Buena	Tratado térmicamente en solución y envejecido naturalmente; conserva buena formabilidad
T5	Medio‑Alto	Moderada	Regular	Buena	Enfriado tras fundición y envejecido artificialmente; usado para fundiciones directamente del molde
T6	Alto	Moderada‑Baja	Limitada	Buena	Tratado térmicamente en solución y envejecido artificialmente hasta resistencia máxima
T651	Alto	Moderada‑Baja	Limitada	Buena	T6 con alivio de tensiones por estirado; usado donde se requiere control de deformación
Hxx (p.ej., H14)	Medio	Reducida	Limitada	Buena	Versiones endurecidas por deformación y parcialmente recocidas para formas trabajadas cuando aplicable

Los temple modifican de forma predecible el equilibrio entre resistencia y ductilidad de A360: la condición recocida (O) otorga elongación máxima para conformado, mientras que T6/T651 produce límites elásticos y resistencias a la tracción mayores a costa de una menor formabilidad. Para componentes fundidos, T5 y T6 son los temple de producción más comunes porque permiten la fundición, un mínimo mecanizado posterior y cronogramas de envejecimiento que entregan rendimiento mecánico utilizable sin conformados extensos.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Si	6.5 – 9.5	Elemento principal de aleación que mejora fluidez, fundibilidad y resistencia tras envejecimiento
Fe	0.2 – 0.8	Impureza que forma intermetálicos; controlado para limitar fragilidad
Mn	≤ 0.5	Añadido para controlar la estructura de grano y limitar fases de Fe perjudiciales
Mg	0.2 – 0.6	Permite endurecimiento por precipitación de Mg2Si y contribuye a la resistencia
Cu	≤ 0.3	Pequeñas adiciones pueden aumentar resistencia pero reducir resistencia a la corrosión
Zn	≤ 0.2	Generalmente bajo; se evita exceso para limitar riesgo de fisuración en caliente y corrosión por tensión
Cr	≤ 0.25	Controla estructura de grano y recristalización en ciertos temple
Ti	≤ 0.2	Refinador de grano en producción fundida y trabajada para afinar la estructura primaria
Otros	Resto Al; trazas controladas	Trazas de Ni, V o Sr pueden estar presentes para modificar eutéctico o ajustar propiedades

El silicio forma la matriz para las estructuras eutécticas Al‑Si que hacen a A360 muy fundible y estable dimensionalmente. El magnesio se combina con el silicio para formar precipitados de Mg2Si durante el envejecimiento artificial, que es el principal mecanismo de endurecimiento. Los elementos menores e impurezas influyen en el tamaño de grano, la morfología de la estructura de fundición y la precipitación de fases secundarias, que a su vez controlan la tenacidad, maquinabilidad y susceptibilidad a defectos intergranulares.

Propiedades Mecánicas

A360 muestra un comportamiento clásico de aleación endurecible por precipitación: baja resistencia en estado recocido y aumento de resistencia tras tratamientos de solución y envejecimiento artificial. En condiciones T6, la aleación alcanza sus propiedades de resistencia a la tracción diseñadas a medida que los precipitados de Mg2Si se forman e impiden el movimiento de dislocaciones. El límite elástico y la resistencia última a la tracción varían con el espesor de la sección y la velocidad de enfriamiento; las secciones más delgadas que se temple más rápido típicamente alcanzan resistencias más altas.

La ductilidad (elongación a la fractura) disminuye con el aumento del temple y el contenido de silicio debido a la presencia de partículas duras de silicio eutéctico. La dureza sigue la misma tendencia que la resistencia a la tracción y comúnmente se mide por escalas Brinell o Rockwell en fundiciones para confirmar estado de envejecimiento. El comportamiento a fatiga es sensible a la porosidad de fundición, acabado superficial e historial térmico; la porosidad actúa como sitio primario de iniciación de grietas por fatiga y reduce significativamente los límites de resistencia en condiciones as‑cast.

Propiedad	O/Recocido	Temple Clave (p.ej., T6)	Notas
Resistencia a la Tracción	120 – 180 MPa	250 – 360 MPa	Los valores varían con el espesor de sección, porosidad y composición exacta
Límite Elástico	60 – 120 MPa	170 – 260 MPa	El límite elástico depende notablemente del contenido de Mg y cronograma de envejecimiento
Elongación	10 – 25%	4 – 12%	La elongación disminuye a medida que avanza el envejecimiento y aumenta el tamaño de partículas de silicio
Dureza	40 – 60 HB	80 – 120 HB	La dureza se correlaciona con la densidad de precipitados y morfología del silicio eutéctico

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	~2.68 g/cm³	Densidad típica para aleaciones Al‑Si; varía ligeramente según adiciones de aleación
Rango de Fusión	~575 – 655 °C	Difusión entre eutéctico y liquidus/solidus α‑Al debido al contenido de Si
Conductividad Térmica	~120 – 150 W/(m·K)	Inferior al aluminio puro por Si y fases secundarias
Conductividad Eléctrica	~30 – 45 %IACS	Reducida respecto al aluminio puro por la aleación; varía con el temple
Calor Específico	~0.88 – 0.92 J/(g·K)	Cercano al del aluminio puro
Coeficiente de Expansión Térmica	~21 – 24 ×10⁻⁶ /K	Relativamente alto; considerar en conjuntos con ciclos térmicos

La densidad y calor específico de A360 son cercanos a los de muchas aleaciones de aluminio, haciéndola atractiva donde se requiere baja masa y almacenamiento térmico razonable. La conductividad térmica es adecuada para muchas aplicaciones de gestión térmica, pero las partículas de silicio e intermetálicos reducen la conductividad respecto al aluminio puro o aleaciones trabajadas altamente conductivas. El rango de fusión y comportamiento de solidificación están directamente relacionados con el contenido de silicio y composición eutéctica, que afectan la contracción de fundición y los requerimientos de alimentación.

Formas de Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Temple Común	Notas
Chapa	0.5 – 6 mm (limitado)	Menor debido a limitaciones de proceso	O, T4	Chapa trabajada en A360 es menos común; posible calibre delgado tras laminado
Placa	6 – 50 mm	La resistencia disminuye en secciones gruesas por enfriamiento lento	O, T5, T6	Placas fundidas gruesas requieren tratamiento térmico cuidadoso para evitar núcleo blando
Extrusión	Secciones hasta 200 mm	La resistencia depende del espesor de pared del perfil y el temple	T4, T6	Producto extruido menos común; A360 se usa más típicamente en fundición o fundición a presión
Tubo	Diámetros típicos para fundición	Variable	O, T6	Formas tubulares fundidas usadas para carcasas, no para tubos estructurales sin costura
Barra/Rod	Variable	Buena resistencia tras envejecimiento	T6	Puede producirse barra para componentes mecanizados pequeños

La ruta de procesamiento impacta significativamente el desempeño mecánico. Las formas fundidas de A360 se benefician del diseño del molde, solidificación rápida y porosidad controlada para lograr consistencia, mientras que las formas trabajadas requieren laminado o extrusión seguidos de tratamiento térmico de solución y envejecimiento. Los diseñadores deben adecuar la forma del producto a la capacidad de fabricación; fundidos complejos y delgados explotan la fluidez de A360, mientras que las secciones más grandes y gruesas necesitan estrategias especiales de tratamiento térmico y temple.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	A360	USA	Designación de Aluminum Association para la familia de aleaciones
EN AW	AC‑42100 / AlSi9Mg?	Europa	Equivalentes aproximados pueden encontrarse en la familia AlSi9Mg según la química exacta
JIS	ADC9/ variante ADC12	Japón	Grados de fundición japoneses con equilibrio Si‑Mg similar usados como equivalentes funcionales
GB/T	ZL102 / AlSi9Mg?	China	Normas chinas de fundición incluyen grados AlSi9Mg con propiedades comparables

Los equivalentes directos uno a uno dependen de la composición precisa, especialmente del contenido de Mg y Cu, y de si la aplicación requiere producto fundido o forjado. Las designaciones europeas EN y los nombres chinos GB/T suelen emparejarse por rangos de contenido de silicio y magnesio y por especificar objetivos de propiedades mecánicas en lugar de confiar solo en etiquetas nominales de aleación.

Resistencia a la Corrosión

A360 exhibe buena resistencia a la corrosión atmosférica general típica de las aleaciones Al‑Si‑Mg cuando está debidamente acabado y recubierto. La presencia de silicio en la microestructura no afecta significativamente la película protectora natural de alúmina, pero las fases interdendríticas expuestas y la porosidad de fundición pueden crear sitios anódicos locales. La preparación superficial y el sellado de la porosidad son importantes para la durabilidad atmosférica a largo plazo.

En ambientes marinos y con cloruros, A360 ofrece un desempeño razonable pero es más susceptible a corrosión localizada que las aleaciones forjadas Al‑Mg con mayor contenido de Mg, como 5052. El agrietamiento por corrosión bajo tensión no es un modo destacado de falla para A360 bajo condiciones de servicio típicas; sin embargo, el acoplamiento galvánico con materiales más nobles (acero inoxidable, cobre) puede acelerar el ataque localizado en puntos de contacto. Los recubrimientos protectores, anodizado o prácticas de diseño catódico mitigan estos riesgos.

Comparado con aleaciones forjadas de la serie 6xxx, A360 suele tener igual o ligeramente menor resistencia a la corrosión dependiendo de impurezas de Cu y porosidad. Las fundiciones deben diseñarse para evitar geometrías de hendidura y minimizar la exposición de la porosidad a ambientes agresivos.

Propiedades de Fabricación

Soldabilidad

A360 puede soldarse por procesos comunes (MIG/GMAW, TIG/GTAW) pero se debe prestar atención a la selección de material de aporte y aporte térmico. Los materiales de aporte Al‑Si como ER4043 (Al‑Si) son la elección típica para igualar el contenido de silicio del metal base y reducir el riesgo de fisuración en caliente. La fisuración en caliente es posible en secciones gruesas o donde un alto contenido de silicio promueve eutécticos de bajo punto de fusión; el precalentamiento y el aporte térmico controlado reducen tensiones residuales y fisuras.

Mecanizabilidad

La mecanizabilidad de A360 es generalmente buena en relación con otras aleaciones de fundición de aluminio debido al silicio que proporciona resistencia al desgaste y control de viruta. Herramientas de carburo con filo positivo, montajes rígidos y velocidades de corte moderadas producen los mejores acabados superficiales. Las partículas de silicio desgastan las herramientas más rápido que el aluminio puro blando, por lo que la vida útil de la herramienta y la aplicación de refrigerante son importantes en mecanizado de alto volumen.

Conformabilidad

La conformación de A360 en producto forjado es limitada en comparación con grados altamente dúctiles y de baja aleación. Los tratamientos O y T4 ofrecen la mejor formabilidad en frío y son preferidos cuando se requieren doblado o estampado. Para componentes fundidos, la conformación se limita a pequeños ajustes; los diseñadores deben favorecer la fundición net‑shape y el mínimo formado post‑fundición.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

A360 es tratable térmicamente vía el endurecimiento por precipitación Al‑Si‑Mg. El tratamiento de solución se realiza típicamente cerca del límite de solidus pero por debajo del inicio de fusión, comúnmente en el rango de 520–540 °C, mantenido para disolver Mg2Si y homogeneizar la microestructura. Se realiza un temple rápido tras el tratamiento de solución para retener la sobresaturación de Mg y Si en la matriz.

El envejecimiento artificial (T6) se efectúa a temperaturas de aproximadamente 150–185 °C por tiempos optimizados para alcanzar la dureza y propiedades de tracción máximas. El sobreenvejecimiento reduce resistencia y aumenta ductilidad mientras mejora la estabilidad térmica. Las transiciones de temple T (ej. T5 a T6) modifican el tamaño y distribución de precipitados; los diseñadores eligen el temple según el balance entre resistencia, control de distorsión y mecanizabilidad.

Si se usa sin tratar térmicamente, A360 puede recocerse (O) para máxima ductilidad. El endurecimiento por trabajo provee fortalecimiento limitado; sin embargo, el endurecimiento por precipitación sigue siendo la ruta principal para alta resistencia en esta clase de aleación.

Desempeño a Alta Temperatura

A360 muestra una degradación significativa de resistencia con el aumento de temperatura y generalmente está limitado a servicio continuo por debajo de aproximadamente 150 °C para aplicaciones portantes de carga. Por encima de este rango, el coarsening de precipitados y el sobreenvejecimiento reducen los límites elástico y la resistencia a la tracción y bajan la resistencia a fluencia. Excursiones cortas a temperaturas mayores son toleradas, pero el ciclo térmico repetido acelera la evolución microestructural.

La oxidación en aire está limitada por la película protectora de alúmina, pero la exposición prolongada a temperatura elevada puede alterar la química del óxido superficial y reducir la resistencia a fatiga mediante coarsening microestructural. Las zonas afectadas por el calor de soldadura exhiben suavizado localizado si el metal base está en condición de envejecimiento máximo; la solución y envejecimiento post‑soldadura o la selección adecuada de material de aporte pueden restaurar propiedades aceptables.

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Razón para Usar A360
Automotriz	Cajas de transmisión, cuerpos de bomba	Excelente capacidad de fundición, buena resistencia tras envejecido, rentable para geometría compleja
Naval	Fundiciones estructurales pequeñas, soportes	Resistencia a la corrosión razonable y baja densidad para piezas sensibles al peso
Aeroespacial	Accesorios no críticos, carcasas	Relación resistencia‑peso favorable y facilidad para fundición de formas complejas
Electrónica	Carcasas y disipadores de calor	Buena conductividad térmica y precisión dimensional por fundición
Electrodomésticos	Carcasas de motor, cuerpos de bomba	Bajo costo, buen acabado superficial de fundición y rendimiento mecánico adecuado

A360 se utiliza cuando se requiere una combinación de economía, fundibilidad y resistencia mecánica adecuada. Es especialmente favorecido para geometrías fundidas intrincadas que serían costosas o imprácticas de fabricar en aleaciones forjadas de mayor resistencia.

Consejos para la Selección

Elija A360 cuando necesite una aleación de aluminio fundible que pueda ser envejecida para alcanzar resistencias útiles manteniendo un buen control dimensional y resistencia a la corrosión aceptable. Es una opción práctica para componentes complejos y net‑shape producidos en volúmenes moderados a altos.

Comparado con aluminio comercialmente puro (1100), A360 sacrifica algo de conductividad eléctrica y térmica y facilidad de conformado a cambio de una resistencia a tracción y límite elástico sustancialmente mayores tras envejecido. Frente a aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, A360 ofrece mayores resistencias alcanzables mediante tratamiento térmico pero generalmente menor ductilidad y diferente comportamiento a la corrosión debido al silicio y a la porosidad de fundición. En comparación con aleaciones forjadas tratables térmicamente comunes como 6061, A360 puede tener una resistencia máxima menor pero gana en economía de fundición y producción de formas complejas donde los costos de mecanizado y fabricación serían prohibitivos.

Resumen Final

A360 sigue siendo una aleación de ingeniería relevante porque combina excelente capacidad de fundición con capacidad de endurecimiento por precipitación para ofrecer una mezcla económica de resistencia, precisión dimensional y rendimiento a la corrosión. Su combinación de propiedades la hace especialmente valiosa para componentes sensibles al costo y geometrías complejas en aplicaciones automotriz, naval y de consumo.