Aluminio EN AW-6063: Composición, Propiedades, Guía de Temple y Aplicaciones

Resumen Integral

EN AW-6063 pertenece a la serie 6xxx de aleaciones de aluminio, una familia definida por el sistema de aleación Mg-Si que permite el endurecimiento por precipitación. Esta serie se sitúa entre las aleaciones más blandas de trabajo en frío 1xxx/3xxx y los grupos tratables térmicamente de mayor resistencia 2xxx/7xxx, equilibrando extrudabilidad, resistencia a la corrosión y resistencia moderada.

Los principales elementos de aleación en EN AW-6063 son silicio y magnesio, que combinados forman precipitados Mg2Si responsables del endurecimiento por envejecimiento. Las adiciones trazas de hierro, manganeso, cromo y titanio influyen en la estructura del grano, la limpieza del material base y la respuesta al procesamiento térmico sin alterar notablemente el mecanismo básico de precipitación.

EN AW-6063 es una aleación tratable térmicamente que se fortalece mediante tratamiento de solución y envejecimiento artificial (endurecimiento por precipitación). Sus características clave incluyen buena extrudabilidad y acabado superficial, resistencia a la corrosión de moderada a alta en ambientes atmosféricos, excelente soldabilidad en la mayoría de los tratamientos y buena conformabilidad en estados recocidos y parcialmente endurecidos.

Las industrias típicas que utilizan EN AW-6063 incluyen sistemas arquitectónicos (marcos de ventanas, puertas), extrusiones estructurales, disipadores de calor para electrónica de consumo y componentes estructurales ligeros en transporte. Los ingenieros seleccionan 6063 cuando la combinación de buena calidad superficial, estabilidad dimensional en la extrusión, resistencia a la corrosión y resistencia adecuada son prioridades frente a otras aleaciones.

Variantes de Templado

Templado	Nivel de Resistencia	Elongación	Conformabilidad	Soldabilidad	Notas
O	Bajo	Alta	Excelente	Excelente	Estado totalmente recocido para máxima ductilidad
H14	Bajo–Medio	Medio	Buena	Excelente	Endurecido por deformación ligera para mejorar límite elástico sin tratamiento térmico
T5	Medio	Moderado	Buena	Excelente	Enfriado desde temperatura elevada y envejecido artificialmente
T6	Medio–Alto	Moderado	Regular–Buena	Muy buena	Tratado térmicamente en solución y envejecido artificialmente para mayor resistencia
T651	Medio–Alto	Moderado	Regular–Buena	Muy buena	T6 con alivio de tensiones por estirado para eliminar tensiones residuales

Los templados controlan el equilibrio entre resistencia y ductilidad modificando la distribución de precipitados y la densidad de dislocaciones. El estado recocido (O) se emplea para operaciones de conformado y doblado complejo, mientras que las variantes T5/T6 se utilizan cuando se requiere estabilidad dimensional y mayor capacidad a cargas.

Los ciclos de envejecimiento artificial y el endurecimiento por deformación proporcionan perfiles de resistencia distintos y afectan los procesos de soldadura y conformado posteriores. La selección de templado es un compromiso entre tratamientos térmicos post-fabricación, acabado superficial requerido y cargas mecánicas en servicio.

Composición Química

Elemento	Rango %	Notas
Si	0.2–0.6	Elemento principal de aleación; forma Mg2Si junto con Mg para endurecimiento por precipitación
Fe	≤0.35	Elemento impureza; afecta la resistencia y el acabado superficial; promueve intermetálicos
Mn	≤0.10	Elemento menor; refina la estructura del grano, limitado en 6063
Mg	0.45–0.9	Se combina con Si para formar precipitados que fortalecen; controla la endurecibilidad
Cu	≤0.10	Mantener bajo para preservar la resistencia a la corrosión; exceso reduce resistencia a tensión ambiental
Zn	≤0.10	Contenido limitado; no se toleran altos niveles en la serie 6xxx
Cr	≤0.10	Refinador de grano y controla recristalización en algunos templados
Ti	≤0.10	Usado para control de grano, especialmente en fundición o producción de lingote
Otros	≤0.05 cada uno, ≤0.15 total	Incluye elementos traza y microaleaciones intencionales

El equilibrio entre Mg y Si es central para el rendimiento, ya que la estequiometría y distribución de precipitados Mg2Si determinan la resistencia alcanzable y la cinética de envejecimiento. El hierro y otras trazas controlan el comportamiento en fundición/extrusión, acabado superficial y susceptibilidad a corrosión localizada o defectos inducidos por intermetálicos.

Propiedades Mecánicas

El comportamiento a la tracción de EN AW-6063 varía considerablemente con el templado; el material recocido presenta bajo límite elástico y alta elongación, mientras que los templados T6/T651 presentan aumentos notables en límite elástico y resistencia a la tracción con menor ductilidad. La aleación muestra una respuesta elástica relativamente lineal hasta el límite elástico y una región predecible de endurecimiento por deformación en templados más altos, lo que la hace apta para cálculos de diseño con factores de seguridad conservadores.

La resistencia al límite elástico en secciones extruidas es sensible al espesor de la sección y las tasas de enfriamiento tras el tratamiento de solución; las extrusiones de sección delgada logran propiedades más uniformes y mejor respuesta al envejecimiento. El comportamiento a fatiga es típico de aleaciones Al-Mg-Si endurecidas por precipitación, siendo el acabado superficial, defectos de extrusión y tensiones residuales los principales determinantes de la vida a fatiga.

La dureza se correlaciona con el templado: el estado O presenta baja dureza, mientras que los T6/T651 aumentan la dureza Brinell/Vickers debido a la distribución fina de precipitados. Los efectos de espesor son importantes: las secciones gruesas enfrían más lentamente tras el tratamiento térmico, produciendo precipitados más groseros y una resistencia máxima ligeramente inferior en comparación con secciones delgadas que alcanzan niveles más altos bajo el mismo procesamiento.

Propiedad	O/Recocido	Templado Clave (T6)	Notas
Resistencia a la tracción	100–140 MPa	175–220 MPa	Valores dependen del tamaño de sección y programa específico de templado
Límite elástico	40–80 MPa	120–170 MPa	Medido en 0.2% de deformación; sensible al envejecimiento y trabajo en frío
Elongación	12–18%	6–12%	Mayor en secciones delgadas y estado recocido
Dureza	25–40 HB	60–85 HB	Dureza correlaciona con el endurecimiento por envejecimiento y distribución de precipitados

Propiedades Físicas

Propiedad	Valor	Notas
Densidad	2.70 g/cm³	Típica en aleaciones de aluminio forjado; usada para cálculos de masa y rigidez
Rango de fusión	~605–650 °C	Rango sólido–líquido depende de la composición local e impurezas
Conductividad Térmica	~160–180 W/m·K	Buen conductor térmico comparado con acero; depende del templado y aleación
Conductividad Eléctrica	~30–40 % IACS	Inferior al aluminio de alta pureza debido a la aleación; influenciada por el trabajo en frío
Calor Específico	~900 J/kg·K	Útil para gestión térmica y cálculos energéticos de tratamiento térmico
Coeficiente de Expansión Térmica	~23–24 µm/m·K (20–100°C)	Coeficiente típico para diseño de ensamblajes con materiales disímiles

El conjunto de propiedades físicas hace que 6063 sea atractivo para componentes de gestión térmica y elementos estructurales ligeros. La alta conductividad térmica y baja densidad proporcionan un rendimiento térmico y de rigidez específico favorable en comparación con aceros y aleaciones de aluminio de mayor resistencia.

Las propiedades térmicas también influyen en el comportamiento del tratamiento térmico: la conductividad térmica determina la uniformidad del enfriamiento en secciones gruesas y puede producir gradientes si hay dispositivos o aislamiento presentes. La conductividad eléctrica es suficiente para algunas aplicaciones de conductores, pero habitualmente se sacrifica frente a requisitos de propiedades mecánicas.

Formas de Producto

Forma	Espesor/Tamaño Típico	Comportamiento de Resistencia	Templados Comunes	Notas
Chapa	0.5–6 mm	Propiedades uniformes en calibre delgado	O, H14, T5	Usada para paneles arquitectónicos, cerramientos
Placa	>6 mm	Menor resistencia máxima alcanzable por enfriamiento más lento	O, T6 (limitado)	Secciones pesadas menos comunes para 6063; placas 6xxx usadas donde no se requiere extrusión
Extrusión	Espesor de pared 1–20 mm; perfiles complejos	Excelente acabado superficial; propiedades direccionales	O, T5, T6, T651	Producto principal para 6063; tolerancias estrictas y compatibilidad con anodizado
Tubo	Desde pared delgada hasta gruesa	La resistencia varía con espesor de pared y trabajo en frío	O, T6	Común en marcos, rieles y tubos arquitectónicos
Barra/Barras	Diámetros hasta 50 mm	Menores resistencias máximas en mayores diámetros	O, H14	Barras estiradas en frío usadas para mecanizado o conformado

La disponibilidad comercial de extrusiones define el caso de uso principal para 6063; secciones transversales complejas con paredes delgadas se pueden producir económicamente manteniendo buen acabado para anodizado. Las placas y secciones pesadas son menos comunes y a menudo se sustituyen por otras aleaciones 6xxx o 7xxx cuando se requiere mayor resistencia en secciones gruesas.

Las diferencias en el procesamiento son importantes: los perfiles extruidos suelen envejecerse en línea o después del enderezado, mientras que la producción de chapa y tubo implica diferentes historiales de laminado y trefilado que afectan la estructura del grano y la anisotropía mecánica. El diseño para la manufacturabilidad debe considerar radios mínimos de doblado y el comportamiento anísotropo del límite elástico de las extrusiones.

Grados Equivalentes

Norma	Grado	Región	Notas
AA	6063	EE.UU.	Designación común en Norteamérica para la aleación trabajada
EN AW	6063	Europa	EN AW-6063 corresponde al mismo sistema Mg-Si con especificaciones europeas de procesamiento
JIS	A6063	Japón	Equivalente japonés comúnmente usado en la industria de extrusión
GB/T	6063	China	Designación estándar china con envolvente composicional similar

Los grados equivalentes entre regiones comparten la misma química de endurecimiento Mg–Si, pero existen diferencias sutiles en los límites permitidos de impurezas y en las prácticas de fabricación que afectan el acabado superficial y la extrudabilidad. Las especificaciones como designaciones de temple, métodos de ensayo y criterios de aceptación (por ejemplo, porosidad permitida, tamaño de grano o calidad superficial) pueden variar según la norma y el productor.

Al sustituir entre normas, verifique las designaciones de temple y las tablas de propiedades mecánicas porque un T6 en una norma puede especificar mínimos diferentes para el límite elástico o resistencia a la tracción. El acabado superficial y el comportamiento al anodizado también pueden verse afectados por el procesamiento del lingote e impurezas, por lo que el control de la fuente es importante para aplicaciones arquitectónicas.

Resistencia a la Corrosión

EN AW-6063 presenta buena resistencia general a la corrosión atmosférica debido a su bajo contenido de cobre y a la naturaleza protectora de la capa de óxido de aluminio. Anodiza bien y desarrolla una superficie consistente y atractiva que mejora tanto la estética como la resistencia a ataques localizados, razón por la cual es popular en extrusiones arquitectónicas.

En ambientes marinos o con presencia de cloruros, el 6063 es moderadamente resistente a corrosión por picaduras y grietas, pero no es tan robusto como las aleaciones de alta magnesio serie 5xxx o aceros inoxidables con recubrimientos especiales. El ataque localizado aumenta en agua de mar estancada o bajo depósitos, por lo que en uso marino son comunes los recubrimientos protectores, anodizado o estrategias de diseño sacrificatorias.

La susceptibilidad a agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) para aleaciones 6xxx es típicamente baja a moderada comparada con aleaciones tratables térmicamente y altamente aleadas, pero las tensiones residuales por tracción combinadas con ambientes corrosivos y temperaturas elevadas pueden promover SCC en condiciones sensibles. Es necesario considerar las interacciones galvánicas: cuando está acoplado a metales más nobles, el aluminio corroerá a menos que esté eléctricamente aislado o protegido catódicamente.

Comparado con las series 1xxx y 3xxx, el 6063 sacrifica ligeramente la resistencia intrínseca a la corrosión por una mayor resistencia mecánica y mejor extrudabilidad. Comparado con las aleaciones de la serie 5xxx, el 6063 ofrece mejor anodizado y acabado superficial, pero generalmente menor resistencia a inmersión prolongada en agua de mar.

Propiedades de Fabricación

EN AW-6063 es sencillo de fabricar usando procesos estándar de taller; su combinación de formabilidad, soldabilidad y resistencia tratable térmicamente lo hace versátil para piezas basadas en extrusión y operaciones secundarias. El control de tensiones residuales y aporte térmico durante unión y enderezado es importante para mantener tolerancias dimensionales y evitar el sobreenvejecimiento.

Soldabilidad

La soldabilidad del 6063 es excelente con procesos comunes de fusión como TIG y MIG. Los rellenos recomendados incluyen ER4043 (Al-Si) y ER5356 (Al-Mg) dependiendo de la resistencia post-soldadura deseada y comportamiento a la corrosión; ER4043 es preferido para mejorar el flujo y reducir la tendencia a grietas por calor en base con Si.

El reblandecimiento de la zona afectada por el calor (ZAC) puede ocurrir adyacente a las soldaduras en material T6 o T651 porque los precipitados se disuelven y coarsen, disminuyendo la resistencia local; tratamientos térmicos post-soldadura o alivio localizado de tensiones pueden restaurar algunas propiedades. El riesgo de grietas por calor es bajo relativo a algunas aleaciones de alta resistencia, pero un buen diseño de junta, superficies limpias y adecuada selección de aporte mitigan la grieta residual.

Maquinabilidad

La maquinabilidad es moderada comparada con aleaciones de aluminio de corte fácil; el 6063 maquine bien usando herramientas de carburo a velocidades moderadas y con medidas adecuadas de control de viruta. El uso de herramientas de filo afilado, ángulos de ataque positivos y refrigerante o soplado de aire suficiente reduce la adherencia en el filo y produce acabados superficiales superiores para anodizado o cromado.

La alimentación y velocidad deben considerar las limitaciones de sección; extrusiones de pared delgada pueden vibrar y rebabear si están sin soporte durante el mecanizado. Operaciones de taladrado, fresado y acabado típicamente dejan superficies listas para anodizado tras limpieza y grabado apropiados.

Formabilidad

La formabilidad en estados O y H14 es muy buena y permite doblado, conformado en rollo y embutición profunda en muchas geometrías. Los radios mínimos de doblado dependen del temple y espesor, pero la guía típica de diseño recomienda radios interiores de 1 a 3 veces el espesor en material recocido y radios mayores en T6.

El trabajo en frío (temples H) aumenta el límite elástico a costa de ductilidad, por lo que el procesamiento en varias etapas suele usar recocido–formado–envejecido o formar en O y luego envejecer a T5/T6 para alcanzar las propiedades finales. Para doblados ajustados o conformados severos por estirado, forme en estado O o bajo endurecimiento y aplique envejecido artificial solo tras obtener la geometría final.

Comportamiento al Tratamiento Térmico

EN AW-6063 es una aleación Al-Mg-Si tratable térmicamente que responde predeciblemente a tratamientos de solubilización, temple y envejecido artificial. La solubilización típicamente se realiza en el rango 520–540 °C para disolver Mg2Si en solución sólida sobresaturada, seguida de un temple rápido para retener el soluto en solución.

El envejecido artificial (precipitación) se realiza comúnmente a 160–185 °C por períodos que varían según el espesor de sección y el temple deseado; T5 describe material enfriado y luego envejecido, mientras que T6 se refiere a solubilizado, templado y envejecido a condición estable. El sobreenvejecido reduce la resistencia máxima pero aumenta la estabilidad térmica y tenacidad; el subenvejecido controlado puede usarse para ajustar formabilidad y aumentos de resistencia posteriores.

Las transiciones de temple están controladas por combinaciones de deformación mecánica y ciclos térmicos: las variantes H usan endurecimiento por trabajo, mientras que las variantes T usan precipitación controlada. Las tensiones residuales pueden liberarse por estirado (T651) o ciclos de alivio a baja temperatura, pero una alteración significativa de propiedades requiere solubilización y re-envejecido.

Comportamiento a Alta Temperatura

La resistencia de EN AW-6063 se degrada progresivamente con la temperatura debido a coarsening de precipitados y reducción del reforzamiento de matriz; la pérdida significativa de límite elástico es común por encima de ~150 °C. Para aplicaciones estructurales continuas, mantener la temperatura de servicio por debajo de ~120–150 °C es recomendable para evitar fluencia o reblandecimiento permanente con el tiempo.

La oxidación a temperaturas elevadas es limitada porque el aluminio forma un óxido estable, pero pueden producirse escamas superficiales y cambios en recubrimientos anodizados a temperaturas altas sostenidas. Las zonas afectadas por calor alrededor de soldaduras pueden experimentar reblandecimiento acelerado cuando se exponen a temperaturas elevadas, reduciendo la capacidad local de carga y la vida a fatiga.

Para excursiones breves a alta temperatura, el 6063 mantiene una integridad mecánica útil, pero los diseñadores deben considerar aleaciones alternativas (por ejemplo, series 2xxx o 7xxx) o ajustes de diseño mecánico para aplicaciones con cargas a alta temperatura. La resistencia a la fluencia es limitada y no es una característica principal de esta aleación.

Aplicaciones

Industria	Ejemplo de Componente	Por qué se usa EN AW-6063
Arquitectura	Marcos de ventanas y puertas	Excelente extrudabilidad, acabado anodizado y resistencia a la corrosión
Marino	Remates de cubierta y extrusiones estructurales	Buena resistencia a la corrosión atmosférica y bajo peso
Aeroespacial/Transporte	Accesorios interiores y secciones estructurales no críticas	Relación resistencia-peso favorable y buena calidad superficial
Electrónica	Disipadores y carcasas	Alta conductividad térmica y buena maquinabilidad
Automotriz	Remates, estructuras de cabina y rieles	Extrusiones costo-efectivas con resistencia adecuada y buena capacidad de acabado

EN AW-6063 domina especialmente en mercados de extrusión arquitectónica porque su combinación de acabado superficial, compatibilidad con anodizado y estabilidad dimensional durante la extrusión satisface las necesidades de sistemas de fachada y marcos. La aleación ofrece un compromiso pragmático entre manufacturabilidad, costo y desempeño en servicio para una amplia variedad de componentes estructurales ligeros.

Consejos para la Selección

Utilice EN AW-6063 cuando el diseño requiera perfiles extruidos de alta calidad con buen acabado anodizado, resistencia mecánica moderada y excelente extrudabilidad. Elija temple recocido o baja dureza cuando la conformación o el doblado sean primarios, y seleccione T5/T6/T651 para componentes que requieran mayor estabilidad dimensional y capacidad de carga.

En comparación con el aluminio comercialmente puro (1100), el 6063 ofrece una resistencia significativamente mayor a costa de una conductividad eléctrica y térmica ligeramente reducida; elija 1100 cuando la conductividad o la conformabilidad sean prioritarias. En comparación con aleaciones trabajadas en frío como 3003 o 5052, el 6063 proporciona una mayor resistencia por precipitación alcanzable y un mejor comportamiento en anodizado, mientras que el 3003/5052 puede ofrecer un desempeño marino superior y mejor conformado en frío cuando no se desea soldadura ni envejecimiento.

En comparación con el 6061, el 6063 presenta una extrusabilidad y un acabado superficial superiores para perfiles complejos, pero típicamente una resistencia máxima inferior; elija 6063 para extrusiones arquitectónicas y cuando la estética superficial y una resistencia ligera a moderada sean primordiales, y prefiera 6061 cuando se requiera mayor resistencia estructural en secciones transversales más grandes.

• Considere el costo y la disponibilidad de perfiles extruidos: el 6063 está ampliamente disponible para secciones complejas y suele ser más económico que mecanizar grandes componentes en 6061.
• Para ensamblajes que unen metales disímiles, tenga en cuenta el acoplamiento galvánico y use recubrimientos, sellos o aislantes para proteger las superficies de aluminio.
• Cuando la vida a fatiga sea crítica, priorice el acabado superficial, elimine defectos de extrusión y considere el granallado o el acabado mecánico para mejorar el rendimiento.

Resumen final

El EN AW-6063 sigue siendo una aleación fundamental cuando se requieren calidad de extrusión, acabado superficial y propiedades mecánicas equilibradas en un paquete rentable. Su fortalecimiento basado en precipitados permite a los ingenieros ajustar las propiedades mediante la selección del temple y el tratamiento térmico, mientras que su fabricación y resistencia a la corrosión satisfacen las demandas de aplicaciones arquitectónicas, de transporte y de gestión térmica.