Aluminio EN AW-5005: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

Descripción General Completa

EN AW-5005 es una aleación de aluminio de la serie 5xxx (familia Al-Mg) caracterizada por tener magnesio como su principal elemento de aleación. La aleación se designa típicamente como EN AW-5005 o AlMg1 en la nomenclatura europea y es una aleación no susceptible a tratamientos térmicos cuyo fortalecimiento mecánico se logra principalmente mediante trabajo en frío (endurecimiento por deformación) en lugar de endurecimiento por precipitación.

El contenido típico de Mg es aproximadamente 0.7–1.1 % en peso, con bajas cantidades de Si, Fe, Cu, Mn, Cr, Zn y Ti presentes como impurezas residuales o controladas. El mecanismo de endurecimiento es el fortalecimiento por solución sólida combinado con el endurecimiento por deformación; no responde a tratamientos térmicos tradicionales de solubilización y envejecimiento como lo hacen las aleaciones de las series 6xxx o 2xxx.

EN AW-5005 ofrece un equilibrio entre resistencia moderada, buena resistencia a la corrosión (incluyendo mejor desempeño tras el anodizado), muy buena conformabilidad en tratamientos blandos, y una soldabilidad sólida en comparación con muchas otras aleaciones Al-Mg. Estas características lo hacen común en fachadas arquitectónicas, señalización, molduras decorativas, revestimientos interiores y exteriores, y aplicaciones donde la apariencia tras anodizado, bajo peso y requisitos mecánicos moderados son los principales factores.

Los diseñadores eligen el 5005 cuando necesitan mayor resistencia que el aluminio comercial puro manteniendo excelente acabado superficial y características de anodizado, combinado con fabricación sencilla mediante doblado, conformado y soldadura. Se prefiere sobre aleaciones con mayor magnesio (por ejemplo, 5052) cuando no se requieren resistencias extremas a la corrosión o mayor resistencia, y sobre aleaciones termo-tratables de la serie 6xxx cuando es necesario un mejor comportamiento al conformado en frío y anodizado.

Variantes de Tratamiento

Tratamiento	Nivel de Resistencia	Alargamiento	Conformabilidad	Soldabilidad	Observaciones
O	Bajo	Alto	Excelente	Excelente	Totalmente recocido, máxima ductilidad para conformado
H12	Bajo-Medio	Moderado	Muy Bueno	Excelente	Trabajo en frío ligero, mantiene buena conformabilidad
H14	Medio	Bajo-Moderado	Bueno	Excelente	Condición semiendurecida, común en chapas y paneles
H16	Medio-Alto	Más bajo	Regular	Excelente	Mayor trabajo en frío para mayor rigidez y resistencia
H18	Alto	Bajo	Limitado	Excelente	Condición totalmente endurecida, capacidad de conformado reducida
H111	Bajo-Medio	Moderado	Muy Bueno	Excelente	Condición parcial no estandarizada para bobina continua
H22 / H24 / H26	Medio-Alto variable	Más bajo	Bueno-Regular	Excelente	Tratamientos intermedios de trabajo en frío usados en fabricación
T4 (raro)	No aplicable	N/A	N/A	N/A	5005 no es efectivamente endurecible por envejecimiento; tratamientos T no típicos
T5 / T6 / T651	No aplicable	N/A	N/A	N/A	Tratamientos termo-tratables generalmente no usados para 5005

El tratamiento afecta de forma directa y previsible las propiedades mecánicas y de conformado: el tratamiento recocido O proporciona máxima elongación para embutición profunda y conformados complejos, mientras que los tratamientos H sacrifican ductilidad a cambio de incrementos progresivos en límite elástico y resistencia a tracción mediante trabajo controlado en frío. La soldabilidad permanece excelente en la mayoría de tratamientos porque la aleación no es termo-tratable y la zona afectada por el calor típicamente se ablanda a un nivel de resistencia similar al metal base; los diseñadores deben considerar el ablandamiento local tras la soldadura en diseños estructurales.

Composición Química

Elemento	Rango %	Observaciones
Si	≤ 0.30	Controlado para limitar intermetálicos frágiles y preservar apariencia del anodizado
Fe	≤ 0.70	Impureza común; mayor Fe reduce ductilidad y afecta acabado superficial
Mn	≤ 0.20	Pequeñas adiciones pueden refinar estructura de grano; limitado en 5005
Mg	0.7 – 1.1	Elemento principal de fortalecimiento; aporta resistencia a corrosión y por solución sólida
Cu	≤ 0.20	Cobre bajo para evitar susceptibilidad a corrosión general y corrosión bajo tensión
Zn	≤ 0.20	Mantenido bajo para preservar anodizado y desempeño anticorrosivo
Cr	≤ 0.10	Traza que ayuda a controlar crecimiento de grano durante procesamiento
Ti	≤ 0.10	Desoxidante y refinador de grano; presente en pequeñas cantidades
Otros (cada uno)	≤ 0.05	Residuales como V, Ni; total otros típicamente ≤ 0.15

El magnesio es el principal determinante del comportamiento mecánico y frente a la corrosión de la aleación, proporcionando fortalecimiento por solución sólida y mayor resistencia al agua de mar y corrosión atmosférica. El silicio y el hierro se limitan para evitar intermetálicos gruesos que deteriorarían la ductilidad y acabado superficial, mientras que el cobre y zinc se mantienen bajos para conservar buena respuesta al anodizado y reducir susceptibilidad a corrosión localizada.

Propiedades Mecánicas

EN AW-5005 exhibe un comportamiento clásico de tracción de aleaciones no termo-tratables: la resistencia aumenta con el trabajo en frío, acompañado de una reducción correspondiente en elongación. En tratamiento recocido O la aleación es relativamente blanda y dúctil, adecuada para embutición profunda y conformados complejos, mientras que los tratamientos H (H12–H18) incrementan progresivamente los límites elásticos y resistencia a tracción y reducen la ductilidad para permitir paneles y componentes de molduras más rígidos.

Los valores de límite elástico y resistencia a tracción dependen fuertemente del tratamiento y la forma del producto; aumentos modestos en espesor pueden incrementar la capacidad absoluta de carga pero reducir los radios de doblado y la conformabilidad alcanzable. El desempeño a fatiga es adecuado para muchas aplicaciones arquitectónicas y de consumo de cargas ligeras a moderadas, aunque los límites de fatiga son inferiores a los de algunas aleaciones termo-tratables; el acabado superficial y las tensiones residuales provenientes de conformado y soldadura son determinantes importantes de la vida a fatiga.

La dureza correlaciona con el tratamiento: el tratamiento O ofrece dureza baja en Brinell o Vickers consistente con alta ductilidad, mientras que H18 proporciona la mayor dureza en condiciones trabajadas en frío. El espesor, la estructura de grano y el procesamiento previo (laminado, calendarios de recocido) alteran el comportamiento mecánico local de tracción y fatiga; el diseño debe referenciar datos específicos para cada tratamiento y considerar zonas afectadas por soldadura.

Propiedad	O/Recocido	Tratamiento Clave (ej. H14)	Observaciones
Resistencia a Tracción	~90 – 130 MPa	~160 – 210 MPa	Rango depende de trabajo en frío, espesor de chapa y procesamiento del proveedor
Límite Elástico	~30 – 60 MPa	~110 – 160 MPa	El límite elástico aumenta significativamente con tratamientos H; O es muy dúctil
Alargamiento	~25 – 35%	~6 – 12%	Alargamiento disminuye con mayor trabajo en frío; modo de fractura permanece dúctil
Dureza	~30 – 45 HB	~55 – 80 HB	Dureza aumenta con tratamiento; correlaciona con resistencia y resistencia al desgaste

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Observaciones
Densidad	2.70 g/cm³	Típico para aleaciones de aluminio; usado en diseños sensibles al peso
Intervalo de Fusión	~640 – 655 °C	La aleación funde en un rango estrecho; fundición no es aplicación principal
Conductividad Térmica	~130 – 165 W/m·K	Buena conducción térmica pero menor que el aluminio puro por la aleación
Conductividad Eléctrica	~34 – 40 % IACS	Menor que aluminio puro; la conductividad se reduce con el trabajo en frío
Calor Específico	~900 J/kg·K	Valor típico de aluminio usado en cálculos de masa térmica
Coeficiente de Expansión Térmica	~23.8 ×10^-6 /K (20–100 °C)	El alto coeficiente debe considerarse en conjuntos con materiales disímiles

La combinación de conductividad térmica relativamente alta y baja densidad hace que el 5005 sea atractivo para componentes donde la disipación de calor y bajo peso son importantes pero en los que la máxima conductividad eléctrica no es crítica. La expansión térmica debe considerarse en uniones con acero o composites para evitar tensiones térmicas y deformaciones.

Formas del Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Temple Común	Notas
Chapa	0.3 – 6.0 mm	Controlado por temple y reducción en frío	O, H12, H14, H16	Ampliamente usada para paneles, señalización y aplicaciones decorativas
Placa	6 – 25 mm	Secciones más gruesas presentan menores incrementos de resistencia por trabajo en frío	O, H14, H16	Usada donde se requieren rigidez y secciones transversales mayores
Extrusión	Secciones transversales variables	La resistencia depende del trabajo en frío o recocido posterior a la extrusión	O, H112	Los perfiles extruidos suelen requerir envejecimiento artificial solo en aleaciones tratables térmicamente; 5005 típicamente se usa en condición blanda
Tubo	Espesor de pared 0.5 – 6 mm	Formado a partir de chapa o por laminación de tubos/extrusión	O, H14	Común para tubería arquitectónica y molduras
Barra/Varilla	Ø2 – 50 mm	El mecanizado y fabricación determinan la resistencia final	O, H12	Menos común; usado para pequeñas piezas y fijaciones donde se requiere mecanizado

Las chapas y bobinas son las formas comerciales más comunes y normalmente se procesan mediante laminado seguido de temple controlado por reducción en frío. La extrusión de 5005 es posible, pero la aleación se elige para perfiles donde el trabajo en frío o el acabado posterior no requieren tratamiento térmico. La placa y secciones más gruesas tienen respuestas mecánicas diferentes debido a las reducidas posibilidades de endurecimiento por trabajo luego de la fabricación.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	5005	EE.UU.	Designación común en Norteamérica; formas de material y temple estandarizados por especificaciones AA
EN AW	5005	Europa	Designación europea (AlMg1) equivalente en química nominal y usos típicos
JIS	A5005 (aprox.)	Japón	Existen equivalentes JIS para aleaciones Al-Mg1; pueden presentarse ligeras diferencias químicas y de procesamiento
GB/T	3A21	China	3A21 (Al-Mg1) comúnmente citado como equivalente chino a EN AW-5005

La equivalencia entre normas es generalmente cercana en química nominal, pero las diferencias en límites de impurezas, requisitos de acabado superficial y definiciones de temple pueden generar variaciones sutiles en el desempeño. Al sustituir entre normas, verifique los certificados de material y definiciones de temple del proveedor para asegurar que las propiedades mecánicas y de corrosión cumplan con el diseño.

Resistencia a la Corrosión

EN AW-5005 presenta buena resistencia a la corrosión atmosférica y se comporta bien en ambientes rurales e industriales debido a la película protectora de óxido de aluminio y a la presencia de magnesio, que mejora la resistencia a la corrosión general. La aleación se anodiza logrando un acabado atractivo y uniforme, lo que es una razón principal de su amplio uso en aplicaciones arquitectónicas y decorativas.

En ambientes marinos y costeros, 5005 muestra resistencia razonable a la corrosión por picaduras y en grietas, pero aleaciones con mayor contenido de Mg (como 5052) ofrecen mejor resistencia al agua de mar en ciertas condiciones de exposición. La susceptibilidad a la corrosión por esfuerzo (SCC) es baja para aleaciones Al-Mg como 5005, salvo que se encuentren elevadas cantidades de cobre u otros elementos sensibilizadores; las condiciones de servicio típicas no favorecen SCC en esta aleación.

Las interacciones galvánicas son típicas en aleaciones de aluminio: cuando están en contacto eléctrico con metales más nobles (por ejemplo, acero inoxidable, cobre), el aluminio puede sufrir corrosión acelerada en presencia de un electrolito. Una correcta aislación, la selección de fijaciones compatibles y recubrimientos protectores o anodizado mitigan los riesgos galvánicos. Comparada con las aleaciones de la serie 3xxx (Al-Mn), 5005 ofrece algo mayor resistencia y resistencia a la corrosión comparable; pero comparada con aleaciones 5xxx de mayor Mg, puede ser menos robusta en exposiciones marinas severas.

Propiedades de Fabricación

EN AW-5005 es fácil de fabricar mediante métodos comunes; su naturaleza no tratable térmicamente simplifica el posprocesamiento, porque la resistencia y ductilidad se controlan principalmente por trabajo en frío y ciclos de recocido. El acabado superficial y la limpieza antes del formado o soldadura influyen notablemente en el aspecto anodizado final y la performance anticorrosiva.

Soldabilidad

EN AW-5005 se suelda fácilmente con procesos TIG y MIG y presenta buenas características de fusión con mínima tendencia a grietas por calor comparado con algunas aleaciones de alta resistencia. Es común el uso de aleaciones de aporte compatibles o de menor resistencia (por ejemplo, 5356 o 4043); 5356 se selecciona frecuentemente por su resistencia y comportamiento anticorrosivo en familias Al-Mg.

Las zonas afectadas térmicamente por la soldadura se ablandan respecto al material base en temple H, porque la aleación no es tratable térmicamente, por lo que los diseñadores deben considerar reducciones locales en límite elástico. El acabado posterior a la soldadura y posible restauración mecánica (p. ej., trabajo en frío) pueden ser necesarios para recuperar estética superficial y rigidez en aplicaciones arquitectónicas.

Mecanizado

La maquinabilidad de 5005 es de regular a buena, aunque inferior a las aleaciones de aluminio de fácil mecanizado; se mecaniza bien con herramientas de carburo a velocidades moderadas. La geometría de la herramienta debe favorecer un ángulo positivo, avance alto para generar virutas continuas, y se recomienda usar refrigerante o aire para controlar la temperatura y evacuación de virutas.

Las velocidades y avances se seleccionan para balancear la vida útil de la herramienta y el acabado superficial; dado que 5005 es relativamente blando en temple O, las vibraciones y la formación de rebaba pueden ser problemáticas en secciones muy delgadas. Los temple H incrementan las fuerzas de corte y modifican algo el comportamiento de viruta, pero no cambian radicalmente las estrategias estándar de corte.

Conformabilidad

La conformabilidad en temple O y en temple ligero H es excelente para doblado, estampado profundo y conformado por rodillos; los radios mínimos de curvatura pueden ser muy pequeños en temple O dependiendo de la geometría y espesor. Para H14 y H16, se deben aumentar los radios de doblado y considerar el rebote elástico; operaciones de dobladillo y reborde comúnmente se realizan en chapa H14.

El conformado en caliente rara vez es necesario para 5005 debido a sus buenas capacidades de conformado en frío; sin embargo, recocidos intermedios pueden utilizarse para restaurar ductilidad tras trabajo en frío extenso. Los diseñadores deben consultar tablas específicas de conformado por temple para definir radios de punzón/matriz y presiones de sujeción para producción fiable.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

Como aleación no tratable térmicamente, EN AW-5005 no desarrolla incrementos significativos de resistencia mediante tratamiento térmico en solución y envejecimiento artificial. Intentar tratamientos tipo T convencionales no producirá el endurecimiento por precipitación que se observa en las series 6xxx o 2xxx.

El recocido (ablandamiento) se logra calentando a temperaturas intermedias (típicamente en rango ~300–420 °C según la forma y recomendaciones del proveedor) para restaurar la ductilidad y recristalizar la microestructura. Recocidos controlados en horno seguidos de enfriamiento lento pueden producir material en temple O adecuado para estampado profundo.

El endurecimiento por trabajo en frío mediante reducción controlada produce los temple H; recocidos intermedios pueden aplicarse entre etapas de conformado para ajustar propiedades. Para control de producción, el porcentaje de trabajo en frío correlaciona más confiablemente con los valores resultantes de resistencia a la tracción y límite elástico que los ciclos de tratamiento térmico.

Desempeño a Alta Temperatura

Las propiedades mecánicas del EN AW-5005 se degradan progresivamente con la temperatura elevada; la resistencia estructural utilizable se considera típicamente hasta aproximadamente 100–125 °C para cargas permanentes. Por encima de este rango, la reducción de resistencia y el creep aumentan, limitando aplicaciones a largo plazo a alta temperatura.

La oxidación en aire se limita a la formación de una capa estable de óxido de aluminio, que protege la aleación a temperaturas moderadas, pero la exposición prolongada sobre ~200 °C puede alterar el aspecto superficial y propiedades mecánicas. En ensamblajes soldados, la zona afectada por el calor puede exhibir crecimiento de granos y reducción localizada de resistencia al exponerse a temperaturas elevadas; los diseñadores deben validar el desempeño a alta temperatura con ensayos específicos en componentes críticos.

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Por qué se Usa EN AW-5005
Arquitectura	Paneles de fachada, revestimientos, molduras	Buena respuesta al anodizado, acabado estético, conformabilidad
Marina y Offshore	Elementos estructurales ligeros, molduras	Resistencia aceptable a la corrosión en agua de mar y bajo peso
Automotriz	Molduras interiores, paneles decorativos exteriores	Buen acabado superficial, resistencia moderada, soldabilidad
Bienes de Consumo	Señalización, paneles para electrodomésticos	Aspecto anodizado, facilidad de fabricación
Electrónica	Carcasas, pequeños disipadores de calor	Conductividad térmica y resistencia a la corrosión para carcasas

EN AW-5005 es ampliamente utilizado en industrias donde se requiere apariencia superficial, anodizabilidad y un balance entre resistencia moderada con buena conformabilidad y soldabilidad. Rara vez compite en aplicaciones que demandan máxima resistencia o durabilidad extrema en ambientes marinos, pero es económico y de fácil procesamiento para muchas aplicaciones de desempeño medio.

Información para la selección

Elija EN AW-5005 cuando necesite un material ligero con una respuesta superior al anodizado, buena resistencia general a la corrosión y excelentes características para conformado en frío y soldadura. Es especialmente adecuado para piezas arquitectónicas, decorativas y estructuras ligeras donde se priorizan el acabado superficial y la facilidad de fabricación.

En comparación con el aluminio comercialmente puro (1100), el 5005 ofrece una mayor resistencia con una pérdida moderada de conductividad eléctrica y una formabilidad ligeramente reducida, lo que lo convierte en una mejor opción estructural cuando se requiere cierta capacidad mecánica. Frente a aleaciones endurecidas por trabajo como 3003 y 5052, el 5005 se sitúa generalmente entre ellas: más resistente y con mejor acabado superficial que el 3003 pero típicamente no tan resistente a la corrosión ni tan fuerte como el 5052 con alto contenido de Mg en ambientes marinos severos.

En comparación con aleaciones tratables térmicamente como 6061 o 6063, el 5005 es preferido cuando el embutido profundo, el acabado anodizado superior o una fabricación y soldadura más simples son más importantes que las mayores resistencias máximas alcanzables con tratamientos T6; el costo y la disponibilidad también favorecen al 5005 en muchas aplicaciones arquitectónicas de calibre delgado.

Resumen final

El EN AW-5005 sigue siendo un aluminio de ingeniería relevante porque combina resistencia moderada, excelente formabilidad y una superficie de anodizado de alta calidad en una aleación no tratable térmicamente y de fácil fabricación. Su equilibrio de propiedades lo convierte en una opción confiable y económica para aplicaciones arquitectónicas, decorativas y estructuras ligeras donde la apariencia, soldabilidad y manufacturabilidad son factores clave del diseño.