Aluminio EN AW-1350: Composición, Propiedades, Guía de temple y Aplicaciones

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Resumen integral

EN AW-1350 es una aleación de aluminio de la serie 1xxx y se clasifica entre los grados de aluminio comercialmente puro. Se caracteriza por un contenido muy alto de aluminio (típicamente ≥99.5%) con solo trazas de impurezas comunes como silicio, hierro y cobre.

La aleación basa su desarrollo de propiedades en el comportamiento de solución sólida y el endurecimiento por deformación en frío, en lugar del tratamiento térmico por envejecimiento; no es apta para tratamientos térmicos y se fortalece principalmente mediante trabajo en frío. Sus características clave incluyen excelente conductividad eléctrica y térmica, destacada resistencia a la corrosión en muchas atmósferas, superior formabilidad y muy buena soldabilidad, aunque con una resistencia mecánica relativamente baja.

Las industrias típicas que utilizan EN AW-1350 incluyen distribución eléctrica (barras colectoras, conductores), equipos para la industria química y alimentaria, arquitectura y componentes para intercambiadores de calor. Los ingenieros seleccionan EN AW-1350 cuando la máxima conductividad, calidad superficial y facilidad de conformado son prioritarias sobre la máxima resistencia estructural, o cuando se requiere una pureza muy alta para compatibilidad electroquímica o química.

La aleación se elige frente a otras cuando su combinación de conductividad, resistencia a la corrosión y ductilidad supera a las aleaciones con enfoque en resistencia; a menudo se prefiere sobre aleaciones de las series 6xxx o 5xxx cuando el rendimiento eléctrico y la formabilidad son los principales criterios de diseño.

Variantes de temple

Temple Nivel de resistencia Elongación Formabilidad Soldabilidad Notas
O Bajo Alta Excelente Excelente Recocido completo, máxima ductilidad y conductividad eléctrica
H12 Bajo–Moderado Moderada Muy buena Excelente Algún endurecimiento por trabajo para uso estructural ligero
H14 Moderado Moderada Buena Excelente Temple comercial común, equilibrio entre resistencia y formabilidad
H16 Moderado–Alto Menor Regular Excelente Mayor endurecimiento por deformación para chapa usada en piezas conformadas
H18 Alto Baja Limitada Excelente Fuertemente endurecida por deformación, formabilidad limitada
H19 Muy alto Muy baja Pobre Excelente Resistencia casi máxima por trabajo en frío para formas especificadas por el proveedor

La selección del temple controla el desempeño mecánico y eléctrico a través de la cantidad de trabajo en frío aplicado. El recocido (O) se usa cuando la complejidad del formado o la conductividad son críticos, mientras que los temple H se emplean cuando se necesitan incrementos de resistencia a costa de cierta reducción en ductilidad y conductividad.

Composición química

Elemento Rango % Notas
Al Balance (típicamente ≥99.5) Constituyente principal; define conductividad y resistencia a la corrosión
Si ≤0.15–0.25 Impureza en traza; reduce ligeramente la conductividad cuando está presente
Fe ≤0.30–0.40 Impureza común; puede formar intermetálicos que afectan resistencia y acabado superficial
Mn ≤0.05–0.10 Mínimo en este grado; no es un elemento de fortalecimiento
Mg ≤0.05–0.10 Usualmente muy bajo; potencial de endurecimiento por envejecimiento despreciable
Cu ≤0.05–0.10 Muy bajo para preservar conductividad y resistencia a la corrosión
Zn ≤0.05–0.10 Trazas; efecto limitado en bajos niveles
Cr ≤0.05 Trazas; modificador menor de microestructura
Ti ≤0.03 Presente en cantidades microaleantes para refinamiento del grano
Otros Cada uno ≤0.05; total ≤0.15–0.20 Residuos y microaleaciones intencionadas mantenidas al mínimo

EN AW-1350 es esencialmente un aluminio de alta pureza con niveles de impurezas estrictamente controlados. La fracción muy alta de aluminio asegura elevada conductividad eléctrica y térmica, con pequeños elementos residuales que afectan principalmente las características superficiales, el comportamiento de recristalización y el potencial para formación de partículas intermetálicas que pueden influir en el formado y la calidad superficial.

Propiedades mecánicas

En condición recocida O, EN AW-1350 presenta bajas resistencias a la tracción y límite elástico, con ductilidad muy alta; la resistencia a tracción típica es baja en comparación con aleaciones estructurales, y la elongación suele ser suficiente para embutición profunda y formado complejo. El endurecimiento por deformación (templados H) eleva el límite elástico y la resistencia a la tracción mientras reduce la elongación de manera predecible; el grado de trabajo en frío determina el incremento de propiedades mecánicas.

La dureza en estado recocido es baja y aumenta con temple H; el material es blando en comparación con aleaciones 5xxx y 6xxx pero conserva una tenacidad excelente. El comportamiento a fatiga es moderado y está regulado por la condición superficial y las tensiones inducidas por el formado; superficies lisas y evitar muescas agudas son importantes para preservar la vida a fatiga.

El espesor y la calibre de la chapa influyen significativamente en la respuesta mecánica—calibres finos se trabajan en frío más fácilmente para alcanzar temple H con mayor resistencia, mientras que placas gruesas muestran menor eficacia de endurecimiento por deformación y tamaños de grano mayores tras el procesamiento.

Propiedad O/Recocido Temple clave (ej. H14) Notas
Resistencia a tracción Típicamente baja (ej. ~50–90 MPa) Moderada (ej. ~100–150 MPa) Los valores varían según espesor y trabajo en frío
Límite elástico Muy bajo (a menudo ≤30–40 MPa) Moderado (ej. 60–110 MPa) Incrementos substanciales con temple H
Elongación Alta (≥30–40 % típico) Moderada (10–25 %) El trabajo en frío reduce progresivamente la elongación
Dureza Baja (blando) Aumentada La dureza se eleva con el endurecimiento por deformación; valores HB/HRB dependen del temple específico

Propiedades físicas

Propiedad Valor Notas
Densidad ~2.70–2.71 g/cm³ Típico para aleaciones de aluminio casi puro
Rango de fusión ~660 °C (sólido/líquido cerca del aluminio puro) Rango de fusión estrecho debido al alto contenido de Al
Conductividad térmica ~210–235 W/m·K Muy alta; una de las ventajas de la serie 1xxx
Conductividad eléctrica ~55–63 % IACS (dependiendo del temple) Alta conductividad en condición O; ligeramente reducida por trabajo en frío
Calor específico ~900 J/kg·K (0.9 J/g·K) Valor típico cerca de temperatura ambiente
Coeficiente de expansión térmica ~23–24 µm/m·K (23–24 ×10⁻⁶/K) Comportamiento típico de la expansión térmica del aluminio

Las constantes físicas reflejan la matriz de aluminio casi puro y condicionan muchas elecciones de aplicación: la conductividad térmica y eléctrica están entre las mejores disponibles en aleaciones de aluminio. El punto de fusión relativamente estrecho y la alta conductividad térmica también influyen en las decisiones de soldadura y procesos térmicos.

Formas de producto

Forma Espesor/Tamaño típico Comportamiento de resistencia Templados comunes Notas
Chapa 0.1–6.0 mm Chapa fina puede endurecerse por deformación hasta temple H O, H12, H14, H16, H18 Ampliamente disponible; usada para formado y tiras conductoras
Placa >6 mm Endurecimiento limitado por trabajo en frío en placa gruesa; generalmente más blanda O, H112 Usada para componentes más gruesos no estructurales y tanques
Extrusión Varias secciones transversales Resistencia depende del trabajo en frío post-extrusión O, H12, H14 Buena para perfiles donde la conductividad y acabado superficial son importantes
Tubo Diámetro exterior desde pequeño a grande Comportamiento similar a chapa/placa; límite de formado depende del espesor de pared O, H12, H14 Usado para intercambiadores térmicos y secciones arquitectónicas
Barra/Vara Diámetros hasta varias decenas de mm Puede suministrarse estirada para aumentar resistencia O, H12, H14 Usada donde la maquinabilidad y conductividad son importantes

El factor de forma y el espesor determinan los templados y prestaciones alcanzables. Las chapas y extrusiones permiten un fuerte endurecimiento por trabajo en frío y tolerancias ajustadas, mientras que las placas y secciones pesadas suelen suministrarse en templados recocidos o ligeramente trabajados debido a las limitaciones del trabajo en frío en material grueso.

Grados equivalentes

Norma Grado Región Notas
AA / ASTM 1350 EE. UU. Designación comúnmente referenciada en EE. UU. para aleación correspondiente a EN AW-1350
EN AW 1350 Europa Designación europea estándar; químicamente comparable a AA1350
JIS A1050 / A1050P Japón Grados de aluminio de pureza comercial estrechamente relacionados usados en Japón
GB/T 1350 China Marcas estándar chinas con composición química ampliamente equivalente

Las tablas de grados equivalentes muestran convenciones de nomenclatura regionales más que coincidencias exactas de rendimiento uno a uno; pueden existir pequeñas diferencias en límites de impurezas, definiciones de temple o pruebas de laminación entre normas. Los ingenieros deben revisar las tablas químicas y mecánicas específicas de cada norma para la calificación cruzada en aplicaciones críticas.

Resistencia a la corrosión

EN AW-1350 presenta muy buena resistencia general a la corrosión atmosférica debido a una alta fracción de aluminio que forma una película estable y protectora de Al2O3. En atmósferas industriales y rurales su desempeño es excelente, y resiste la oxidación y la mayoría de ambientes químicos suaves cuando no está expuesto a cloruros fuertes o ácidos agresivos.

En ambientes marinos o con presencia de cloruros la aleación tiene un desempeño razonable pero es más susceptible a la corrosión por picaduras y por grietas que las aleaciones Al-Mg o Al-Mn formuladas para servicio marino; a menudo se emplean acabados superficiales y recubrimientos para mejorar su comportamiento a largo plazo. La corrosión por fisuración bajo estrés es poco común en esta clase de aleación debido a su baja resistencia y ausencia de endurecimiento por precipitación, aunque tensiones residuales y ambientes agresivos pueden iniciar ataques localizados.

Se deben considerar las interacciones galvánicas cuando se une EN AW-1350 con aceros inoxidables o aleaciones de cobre; la alta nobleza del aluminio provoca comportamiento anódico en algunas combinaciones y puede requerir protección sacrificial o aislamiento. Comparado con aleaciones de las series 5xxx o 6xxx, el 1350 generalmente ofrece resistencia a la corrosión comparable o superior debido a un menor contenido de elementos de aleación que forman sitios intermetálicos activos.

Propiedades de fabricación

Soldabilidad

La soldadura de EN AW-1350 es sencilla con procesos de fusión como TIG y MIG debido a la alta pureza y bajo contenido de aleación. Los rellenos recomendados son varillas de aluminio con química similar (por ejemplo, tipos Al99.5) o de Al-Si (p. ej. ER4043) cuando se desea mejor fluidez y menor tendencia a fisuras; la elección del aporte debe considerar la conductividad final y las necesidades de resistencia a la corrosión. El riesgo de grietas en caliente es bajo comparado con materiales de mayor aleación, pero el calor de la soldadura puede alterar localmente las propiedades mecánicas debido a la recristalización y pérdida de resistencia por trabajo en la zona afectada por el calor (HAZ).

Mecanizado

El comportamiento al mecanizado es típico de aleaciones de aluminio blandas y dúctiles: excelente maquinabilidad con fuerzas de corte bajas y buen acabado superficial. Se prefieren herramientas de carburo o acero rápido con geometría de filo positiva para evitar el efecto built-up edge; las velocidades y avances de corte deben optimizarse según el temple y sección para evitar el arrastre. La formación de viruta suele ser continua, y se debe prestar atención a la evacuación de la viruta; lubricantes o soplado de aire pueden mejorar la calidad superficial y la vida útil de la herramienta.

Conformabilidad

La conformabilidad es una de las mayores virtudes de EN AW-1350, especialmente en temple recocido O, donde el embutido profundo y el plegado complejo son rutinarios. Los radios mínimos de doblado son generosos en condición O y se vuelven más pequeños con el aumento de temple H; la práctica típica usa radios mayores para tempers H16–H18 para evitar fisuras. El rebote elástico (springback) es moderado pero predecible; los ingenieros de procesos deben calibrar las herramientas según el temple y espesor para lograr precisión dimensional.

Comportamiento al tratamiento térmico

EN AW-1350 no es tratable térmicamente y no responde a ciclos de envejecimiento por solución para aumentar la resistencia. El control de propiedades se realiza mediante niveles de trabajo en frío y recocido: el recocido completo se usa para restaurar ductilidad y conductividad tras conformado. Los ciclos típicos de recocido (recristalización) se realizan a temperaturas entre aproximadamente 300–415 °C (según el espesor de la sección) con enfriado controlado; esto disuelve las estructuras de dislocación y devuelve la microestructura a la condición blanda O.

Al no existir un mecanismo de endurecimiento por precipitación, los intentos de envejecimiento artificial no producen los incrementos de propiedades observados en aleaciones de las series 2xxx/6xxx/7xxx. Por tanto, el diseño y procesamiento deben considerar los límites de propiedades alcanzables únicamente mediante trabajo en frío y ciclos de recocido térmico.

Desempeño a altas temperaturas

EN AW-1350 mantiene propiedades mecánicas útiles a temperaturas moderadamente elevadas, pero muestra una pérdida progresiva de resistencia por encima de aproximadamente 100–150 °C. La resistencia a la fluencia es limitada respecto a grados de aluminio aleados diseñados para servicio a alta temperatura; cargas prolongadas a temperatura elevada requieren márgenes de diseño conservadores. La oxidación del aluminio forma una delgada capa protectora de alúmina que brinda buena resistencia a la corrosión a alta temperatura, pero el comportamiento de la escala y la difusión a temperaturas muy altas pueden alterar la apariencia superficial y la resistencia térmica de contacto.

Las uniones soldadas expuestas a altas temperaturas pueden presentar reblandecimiento local en la HAZ y reducción de conductividad eléctrica; los diseñadores deben considerar reducciones mecánicas y eléctricas para componentes que se espera sufran ciclos térmicos.

Aplicaciones

Industria Ejemplo de componente Por qué se usa EN AW-1350
Eléctrica Barras colectoras, conductores, cintas Alta conductividad eléctrica y facilidad de conformado
Marina / Química Revestimiento de tanques, tuberías, accesorios Resistencia a la corrosión y pureza para compatibilidad química
Arquitectura Revestimientos, paneles decorativos Acabado superficial, resistencia a la corrosión y conformabilidad
Transferencia de calor Aletas de disipadores, aletas de radiadores Alta conductividad térmica y buena conformabilidad
Alimentaria / Empaque Equipos de proceso, envases Pureza, resistencia a la corrosión y superficies higiénicas

EN AW-1350 se selecciona comúnmente para componentes donde la conductividad, la calidad superficial y la capacidad de conformado son requisitos primarios más que la máxima resistencia mecánica. Su uso generalizado en hardware eléctrico y de transferencia de calor refleja el equilibrio optimizado del material entre propiedades térmicas/elétricas y manufacturabilidad.

Consideraciones para la selección

Elija EN AW-1350 cuando la conductividad eléctrica o térmica, alta conformabilidad y resistencia a la corrosión sean más importantes que una alta resistencia estructural. Su bajo contenido de aleación lo convierte en una opción económica para conductores, intercambiadores de calor y elementos arquitectónicos conformados.

Comparado con aluminio comercialmente puro como el 1100, EN AW-1350 ofrece típicamente pureza similar o ligeramente superior con conformabilidad y conductividad comparables, aunque puede diferir en tolerancias de laminación y límites de impurezas; sacrifica muy poca conductividad por ganancias modestas de resistencia mediante trabajo controlado en frío. Frente a aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 o 5052, 1350 tiene menor resistencia pero a menudo mayor conductividad y ligeramente mejor compatibilidad química en ciertos casos. Comparado con aleaciones tratables térmicamente como 6061 o 6063, EN AW-1350 se prefiere cuando la conductividad y la conformabilidad priman sobre la resistencia máxima y se quiere un procesamiento sencillo (trabajo en frío/recocido) en lugar de ciclos térmicos.

Resumen final

EN AW-1350 sigue siendo relevante porque ofrece una combinación rara de conductividad muy alta, excelente resistencia a la corrosión y soberbia conformabilidad en un paquete económico y fácilmente fabricable. Para diseños que priorizan desempeño eléctrico o térmico y requieren formados complejos, sigue siendo una opción principal en múltiples industrias.

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