Aluminio 2024 vs 6061: guía comparativa

Las aleaciones de aluminio se dividen en varios grados, según la composición de sus elementos de aleación y los procesos de tratamiento térmico. Por tanto, elegir una aleación para una aplicación particular no es tan sencillo. Al leer este artículo, podrá elegir eficazmente entre el Aluminio 2024 y el 6061 en función de sus propiedades físicas, químicas y térmicas acordes con la aplicación. Se realiza una comparación exhaustiva entre las propiedades de las aleaciones de aluminio más utilizadas comercialmente.

¿Qué es el aluminio 2024?

El cobre y el magnesio son los principales elementos de aleación en las aleaciones de aluminio 2024, ya que forman parte de la serie 2xxx. La composición de alto porcentaje de cobre le proporciona una alta resistencia, pero disminuye la resistencia a la corrosión. El problema de la corrosión se soluciona en la industria mediante el proceso de revestimiento.

La aleación 2024 es termotratable, lo que le confiere mayor resistencia. Posee una densidad relativamente alta de 2.78 g/cm³ ^en comparación con el aluminio puro, cuya densidad es de 2.70 g/cm³ ^. Su resistencia compensa su escasa resistencia a la corrosión y soldabilidad. Su alta resistencia la hace útil en la industria aeronáutica, automotriz y en la fabricación de componentes estructurales y de motores.

composición del 2024

Aluminio 2024 tiene la siguiente composición

Aluminio 2024 T3

El templado T3 hace que el aluminio 2024 sea suave y mecanizable sin reducir su resistencia. Primero se completa con un tratamiento en solución, seguido de un trabajo en frío y, finalmente, un envejecimiento natural para formar precipitados estables.

La lámina T3 Temper 2024 ofrece una resistencia máxima a la tracción (UTS) de 483 MPa y un límite elástico de 345 MPa y también proporciona un mayor alargamiento del 10 al 15 %. Por sus propiedades, se utiliza en componentes estructurales de aeronaves, piezas de misiles, relojes, computadoras, válvulas hidráulicas y piezas de rectificadores.

Aluminio 2024 T4

Aluminio 4 templado T2024. Este templado se realiza en dos pasos que son; Tratamiento térmico en solución y envejecimiento natural. Le proporciona una resistencia a la tracción de aproximadamente 469 MPa y un límite elástico de 324 MPa. Tiene menos resistencia en comparación con el aluminio 2024 T3, pero el alargamiento es del 20%, que es mayor que el de las aleaciones 2024 T3 y 6061.

¿Qué es el aluminio 6061?

La aleación 6061 es la aleación de aluminio más económica y de uso más común. Posee buena soldabilidad y resistencia a la corrosión. También es conocida por su excelente maquinabilidad. Al pertenecer a la serie 6xxx, tiene un mayor contenido de silicio y magnesio como elementos de aleación. La densidad del aluminio 6061 es de 2.7 g/ ^cm³.

El tratamiento térmico de la aleación 6061 puede hacerla más fuerte. Por lo tanto, se puede utilizar en aplicaciones de resistencia moderada a alta.

Composición de aleación de aluminio 6061

Aluminio 6061 T651

El templado del aluminio 6061 T651 consta de tres pasos. Primero, se trata la aleación con calor de solución, seguido de un tratamiento para aliviar la tensión y luego la aleación se envejece artificialmente. En la etapa de alivio de tensión, la cantidad de estiramiento del metal se basa en cuál de los siguientes productos forjados se requiere, por ejemplo, placa, lámina o forjado.

El límite elástico y la resistencia a la tracción aumentan a un valor de 276 MPa y 310 MPa respectivamente después del alivio de tensión y el envejecimiento artificial.

¿Cuál es la diferencia entre el aluminio 6061 y 2024?

No hay duda de que 2024 y 6061 son las dos aleaciones de aluminio más utilizadas. Este artículo le dará una idea de dónde destacan estas aleaciones y podrá seleccionar la aleación superior de acuerdo con la aplicación específica requerida.

Dureza

La resistencia a las indentaciones y deformaciones se considera dureza. Un material con un alto valor de dureza tiene una buena calidad superficial. En la siguiente tabla de propiedades se ofrece una comparación entre la dureza de las aleaciones 6061 y 2024. Tanto la aleaciones 6061 como la 2024 son dúctiles y resisten fuerzas menores sin deformarse. 6061 tiene un número de dureza Brinell bajo en comparación con la aleación de aluminio 2024, lo que lo hace ideal para la maquinabilidad, ya que no daña las máquinas herramienta. Por otro lado, el mayor número de dureza 2024 permite su uso en aviones. Resiste escombros voladores como tierra y lluvia.

maquinabilidad

La maquinabilidad describe la capacidad de una aleación para usarse en procesos como perforación, corte y rectificado. La maquinabilidad de una aleación depende de propiedades como resistencia, dureza y ductilidad. La aleación de aluminio 6061 es más mecanizable en comparación con la aleación 2024 debido a su menor resistencia y flexibilidad. Para ser utilizado en láminas y placas se prefiere 2024.

Fuerza de rendimiento

El límite elástico de un material es la relación entre tensión y deformación en un diagrama tensión-deformación en un punto donde un material sufre un cambio en la deformación de deformación elástica a deformación plástica. 6061 tiene un límite elástico más bajo, que es de 276 MPa en comparación con 2024. que tiene 324 MPa.

Resistencia a la tracción

La tensión máxima que el aluminio 6061 puede soportar bajo carga axial antes de fracturarse es de 310 MPa y es mucho menor que la del 2024, es decir, 483 MPa.

Densidad

Las aleaciones 2024 son más pesadas que las de otras series de aluminio. Su densidad es aproximadamente 2.78 g/cm³ ^mayor en comparación con el aluminio puro y las aleaciones 6061 (2.70 g/cm³ ⁾.

Tratable térmicamente

Las aleaciones de aluminio 2024 y 6061 son tratables térmicamente. Se les asignan diferentes grados de templado, como T3, T4 y T651, en función de diferentes temperaturas de calentamiento, tiempo y parámetros de envejecimiento.

Modulos elasticos

El aluminio 2024 es más elástico que el aluminio 6061, lo que hace que el aluminio 2024 sea superior para darle forma porque es menos probable que se agriete o se fracture cuando se dobla o se extruye. El material de alto módulo elástico puede soportar más tensión sin sufrir deformación permanente. Por otro lado, los materiales de bajo módulo son inelásticos.

Conductividad térmica

La aleación de aluminio 6061 tiene un punto de fusión y capacidad calorífica más altos que la aleación 2024. La comparación entre la conductividad térmica de 2024 y 6061 se puede observar en la tabla del gráfico de propiedades a continuación.[2]

Potencial de corrosión

El potencial de corrosión indica la tendencia de un metal a corroerse. En las curvas de polarización, se representa como el punto donde la densidad de corriente es cero. La aleación 2024 tiene un potencial de corrosión más negativo, por lo que es más vulnerable a la corrosión. Se encuentra más cerca de la región donde se produce la transición de la corrosión activa a la corrosión pasiva en comparación con la aleación de aluminio 6061.

Extrusionado

La extrudabilidad de la aleación de aluminio está influenciada por una serie de variables, incluida la composición, la microestructura y las características mecánicas de la aleación. Las aleaciones de aluminio 6061 se utilizan principalmente en aplicaciones que requieren procesos de extrusión. Se le puede moldear fácilmente y formar perfiles complejos durante el proceso de extrusión porque tiene buenas características de flujo, lo que le permite pasar a través del troquel de extrusión con relativa facilidad, lo que da como resultado formas consistentes y precisas.

Un alto contenido de cobre (alrededor del 4.4%) en la aleación de aluminio 2024 mejora la resistencia pero tiene un impacto perjudicial en la extrudabilidad. Durante el proceso de extrusión, la presencia de cobre provoca el desarrollo de precipitados ricos en cobre, lo que reduce la plasticidad y aumenta la susceptibilidad a la fractura.

Soldable

6061 tiene buena soldabilidad y se puede soldar fácilmente con diversas técnicas como TIG, MIG y soldadura por resistencia. Por otro lado, 2024 tiene una soldabilidad pobre, la soldadura solo es efectiva en caso de técnica de soldadura por fricción.

Cuadro de propiedades físicas.

Costo

El costo de la aleación de aluminio 2024 es de aproximadamente 4.8 $ -5.6 $ por kg, mientras que la aleación de aluminio 6061 tiene un precio más bajo de 1.8 $ -3 $ por kg.

2024 es más caro que la aleación 6061 debido a factores de composición, procesos de fabricación y demanda del mercado. 2024 contiene elementos de aleación costosos. 2024 implica procesos especiales de tratamiento térmico. El tratamiento térmico de la solución se realiza a una temperatura más alta en comparación con el 6061. La demanda de 2024 en dichas industrias tiene una gran influencia en el precio. Mientras que la aleación de aluminio 6061 se usa más ampliamente en aplicaciones de uso general, lo que genera un precio más bajo debido a una mayor competencia y disponibilidad.

Usos del aluminio 2024 frente al 6061

6061 aleaciones de aluminio

Las aleaciones de aluminio 6061 se pueden tratar térmicamente. Estas aleaciones tienen una resistencia óptima a la fatiga y se caracterizan por ser aleaciones con un rendimiento de soldadura superior y un alto valor de resistencia a la corrosión. También es posible trabajar en frío esta aleación. Según las características mencionadas anteriormente, se puede utilizar en una variedad de aplicaciones de uso general. Se pueden utilizar en muebles, bicicletas, barcos, etc.

También tiene un uso estructural intenso.

1. Líneas ferroviarias
2. Puentes comerciales y militares
3. Aplicaciones marinas como embarcaciones a motor.
4. Industria de la Construcción (torres)
5. Calderas de ingeniería
6. Componentes de aeronaves
7. Remaches

2024 aleaciones de aluminio

2024 es una aleación de aluminio popular que se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluida la construcción de aviones comerciales y la producción de una amplia gama de bienes de consumo. Debido a su alta resistencia y resistencia a la fatiga, la aleación de aluminio 2024 es popular en la industria aeroespacial. Cuando se necesita poco peso y alta resistencia, la aleación 2024 se considera una de las mejores opciones.

Las siguientes son las posibles aplicaciones de la aleación 2024.

1. Accesorios para aviones
2. Alas y fuselaje
3. Componentes de automóviles
4. Hardwares

Grados de aluminio para aviones

2024 y 6061, tanto uno como el otro, se pueden utilizar en varias partes de la estructura de una aeronave. 6061 tiene baja densidad y resistencia media a alta. También tiene buena resistencia a la corrosión por lo que puede usarse en condiciones extremas. El ensamblaje de piezas también es fácil debido a su buena soldabilidad. El aluminio 6061 se emplea a menudo en componentes estructurales como el fuselaje y las alas. No se puede utilizar en piezas que soportan altas tensiones, como largueros de alas.

Las aleaciones 2024 también tienen baja densidad y una resistencia relativamente alta. También tienen buena resistencia a la fatiga. Por lo tanto, se utilizan en componentes estructurales que requieren una alta relación resistencia-peso. Tales como largueros de alas, revestimientos de alas y accesorios estructurales. Para el revestimiento con revestimiento se necesita poca resistencia a la corrosión.

 En resumen, las aleaciones de aluminio 6061 y 2024 se utilizan en las industrias aeroespaciales, pero cuando se requiere una alta relación resistencia-peso, se prefiere la aleación 2024 y la 6061 tiene un rendimiento superior en aplicaciones que implican alta resistencia a la corrosión, excelente soldabilidad y buena resistencia química.

Bicicleta

Las aleaciones de aluminio 6061 también tienen aplicación en cuadros de bicicletas debido a su buena trabajabilidad, maquinabilidad y soldabilidad. Las aleaciones 6061 tienen un precio bajo en comparación con las aleaciones 2024. Proporcionan una resistencia moderada que es adecuada para cuadros de bicicletas.

¿Cuál es mejor el aluminio 2024 o 6061?

La aleación 2024 centrada en el sector aeroespacial es fuerte. El cobre como su principal elemento de aleación lo hace más fuerte. Pero disminuye la capacidad de la aleación en soldadura y mecanizado. En construcciones de alas y fuselajes de alta tensión, tiene baja resistencia a la corrosión.

La aleación de aluminio 6061 contiene magnesio como principal elemento de aleación. Tiene una resistencia media a alta, pero un límite elástico y de tracción menor que el 2024. Es más versátil pero más débil. Suelda mejor, resiste la corrosión y se mecaniza mejor que el aluminio 2024.

Extrusiones de aluminio

El aluminio 6061 es superior al 2024 en procesos de extrusión. Esto se debe a su buena maquinabilidad. Por lo tanto, se puede pasar fácilmente a través de una abertura para darle la forma deseada [5].

Hoja de aluminio

Como se analizó anteriormente en maquinabilidad, la aleación de aluminio 2024 es más adecuada para la formación de láminas y placas, debido a su alta resistencia y elasticidad en comparación con el aluminio 6061.

¿Cómo elegir en el mecanizado de proyectos de aluminio 2024 o 6061?

La selección de una de estas dos aleaciones se realiza en función de la aplicación específica. 6061 es adecuado para muchas aplicaciones no especializadas. Esta aleación es un fuerte competidor para la mayoría de los proyectos de aluminio debido a sus excelentes características, bajo costo y disponibilidad. Si su aplicación requiere un material de alta resistencia, no necesita soldar ni soldar, y puede usar un revestimiento o una menor resistencia a la corrosión, la aleación 2024 puede funcionar mejor.

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Preguntas Frecuentes

Aluminio 6061 T4 frente a T6

Después de realizar el tratamiento térmico de la solución, se realiza el proceso de envejecimiento para templar las aleaciones de aluminio 6061. Para el temperamento T4 se realiza un envejecimiento natural, a diferencia de la solución T4 que se envejece artificialmente para obtener el temperamento T6.

Propiedades del aluminio 2024-T3

La solución primero se trata térmicamente, luego se trabaja en frío y finalmente se envejece de forma natural hasta alcanzar una condición sustancialmente estable.

Aluminio 2024 T3 frente a 6061 T6

2024-T3 y 6061-T6 son aleaciones de aluminio. Sus composiciones de aleaciones son similares en un 95%. Las propiedades a continuación pueden brindarle una comparación.