Aluminio 1100 propiedades
El aluminio 1100 es una aleación de aluminio comercialmente puro con un contenido mínimo de aluminio del 99,0 %. Pertenece a la serie 1000 de aleaciones forjadas y se caracteriza por su excelente resistencia a la corrosión, alta conductividad térmica y eléctrica, y una capacidad de conformado sobresaliente. Gracias a su pureza, es la más resistente mecánicamente dentro de las aleaciones 1xxx y la única utilizada frecuentemente en la fabricación de remaches. A continuación se detallan sus propiedades químicas, físicas, mecánicas y sus aplicaciones más relevantes.
Composición química
Sección titulada «Composición química»| Elemento | Contenido (% en peso) |
|---|---|
| Aluminio (Al) | 99,0 min |
| Cobre (Cu) | 0,05 – 0,20 |
| Hierro + Silicio (Fe+Si) | < 0,95 |
| Manganeso (Mn) | 0,05 máx |
| Zinc (Zn) | 0,10 máx |
| Otros elementos (cada uno) | 0,05 máx |
| Otros elementos (total) | 0,15 máx |
Propiedades físicas
Sección titulada «Propiedades físicas»A densidad ambiente, la aleación 1100 presenta una densidad de 2,71 g/cm³ (0,0979 lb/pulg³) y una conductividad eléctrica de aproximadamente 35 MS/m, equivalente al 60 % IACS. La siguiente tabla resume sus principales propiedades físicas.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 2,71 g/cm³ / 0,0979 lb/pulg³ |
| Densidad relativa | 2,71 |
| Conductividad eléctrica | 35 MS/m / 60 % IACS |
| Módulo de elasticidad | 70-80 GPa / 10 152-11 603 ksi |
| Coeficiente de Poisson | 0,33 |
Propiedades mecánicas
Sección titulada «Propiedades mecánicas»En estado O (recocido), el aluminio 1100 alcanza una resistencia a la tracción mínima de alrededor de 90 MPa (13 ksi) y un alargamiento superior al 30 %, mientras que en estado H18 supera los 150 MPa (22 ksi) con elongaciones inferiores al 5 %. La siguiente tabla recoge las propiedades mecánicas típicas en función del tratamiento de endurecimiento por deformación.
| Estado | Resistencia a la tracción (MPa / ksi) | Límite elástico 0,2 % (MPa / ksi) | Alargamiento (%) | Dureza Brinell (HBW) |
|---|---|---|---|---|
| O (recocido) | 90-110 / 13-16 | 35 / 5 | 30-40 | 23-28 |
| H12 | 100-130 / 14,5-18,9 | 85 / 12,3 | 12-20 | 35 |
| H14 | 110-160 / 16-23,2 | 100 / 14,5 | 1-10 | 40-44 |
| H16 | 130-170 / 18,9-24,7 | 120 / 17,4 | 4-6 | 45-48 |
| H18 | 150-180 / 21,8-26,1 | 145 / 21,0 | 2-4 | 48-52 |
Propiedades térmicas
Sección titulada «Propiedades térmicas»La conductividad térmica de la aleación 1100 en estado H18 es de 218 W/(m·K) (126 BTU/(h·ft·°F)) a 25 °C, lo que la convierte en una excelente opción para intercambiadores de calor. La tabla siguiente reúne las principales propiedades térmicas.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Conductividad térmica (H18, 25 °C) | 218 W/(m·K) / 126 BTU/(h·ft·°F) |
| Coeficiente de dilatación térmica (20-100 °C) | 23,6 × 10⁻⁶ /°C / 13,1 × 10⁻⁶ /°F |
| Calor específico | 904 J/(kg·K) / 0,216 BTU/(lb·°F) |
| Intervalo de fusión | 643-657 °C / 1190-1215 °F |
Fabricación y tratamiento térmico
Sección titulada «Fabricación y tratamiento térmico»Maquinabilidad
Sección titulada «Maquinabilidad»La maquinabilidad del aluminio 1100 es excelente cuando se trabaja en estado duro (temple H). Resulta adecuado tanto el uso de herramientas de carburo como las de acero rápido. En operaciones con cortes pesados se recomienda emplear lubricante de tipo aceite.
Conformado
Sección titulada «Conformado»Posee una capacidad de conformado excepcional tanto en caliente como en frío. En estado recocido admite trabajos en frío muy severos sin necesidad de recocidos intermedios, lo que facilita procesos de embutición y plegado complejos.
Soldadura
Sección titulada «Soldadura»La aleación 1100 presenta buena soldabilidad con todos los métodos convencionales, incluyendo soldadura por gas, por resistencia y por arco eléctrico. Como material de aporte se suele emplear la propia aleación 1100 o la 4043. La zona soldada conserva gran parte de la resistencia a la corrosión del material base, aunque la resistencia mecánica puede verse ligeramente reducida.
Tratamiento térmico
Sección titulada «Tratamiento térmico»El aluminio 1100 no es tratable térmicamente; el endurecimiento se consigue exclusivamente mediante trabajo en frío. El único tratamiento térmico relevante es el recocido de relajación.
Forjado
Sección titulada «Forjado»Admite el forjado sin dificultades, especialmente en matrices cerradas, dentro del intervalo de trabajo en caliente.
Trabajo en caliente
Sección titulada «Trabajo en caliente»Las temperaturas de trabajo en caliente recomendadas oscilan entre 260 y 510 °C (500-950 °F). Debe evitarse el calentamiento prolongado a temperaturas superiores para no degradar las propiedades superficiales.
Trabajo en frío
Sección titulada «Trabajo en frío»Responde muy bien al trabajo en frío, lo que permite alcanzar los distintos temples de endurecimiento H (H12, H14, H18, etc.) sin riesgo de agrietamiento.
Recocido
Sección titulada «Recocido»El recocido se realiza calentando el material a 343 °C (650 °F) y manteniéndolo a esa temperatura hasta obtener una distribución uniforme del calor; el enfriamiento puede hacerse al aire. Este tratamiento devuelve la aleación a su estado más blando (temple O).
Endurecimiento
Sección titulada «Endurecimiento»El único mecanismo de endurecimiento disponible para esta aleación es la deformación en frío (acritud). No admite endurecimiento por precipitación ni por solubilización.
Aplicaciones
Sección titulada «Aplicaciones»Gracias a su combinación de conformabilidad, resistencia a la corrosión y coste competitivo, el aluminio 1100 se emplea en los siguientes sectores:
- Industria alimentaria: equipos de procesado, utensilios de cocina, recipientes y envases.
- Industria química: tuberías, depósitos y componentes no estructurales en ambientes corrosivos.
- Equipos térmicos: intercambiadores de calor, radiadores y difusores.
- Bienes de consumo: joyería ligera, productos decorativos, marcos, placas de identificación y lámparas.
- Construcción y arquitectura: recubrimientos, chapas para techos y revestimientos no estructurales.
- Eléctrica y electrónica: barras colectoras, carcasas y componentes que requieren alta conductividad.
- Transporte: remaches y piezas de baja carga en carrocerías no estructurales.
Comparativa con materiales similares
Sección titulada «Comparativa con materiales similares»La tabla siguiente contrasta el aluminio 1100 con otras aleaciones de aluminio de uso frecuente, mostrando diferencias en pureza, resistencia mecánica y aplicaciones típicas.
| Aleación | Aluminio mínimo (%) | Resistencia a la tracción (MPa / ksi) | Alargamiento típico (%) | Aplicaciones representativas |
|---|---|---|---|---|
| 1100 | 99,0 | 90-180 / 13-26 | 1-40 | Equipos químicos, alimentación, remaches |
| 1050 | 99,5 | 60-110 / 9-16 | 1-40 | Conductores eléctricos, señalización |
| 1350 | 99,5 | 75-165 / 11-24 | 1-35 | Cables eléctricos, barras de distribución |
| 3003 | 96,7 (Al+Mn) | 110-200 / 16-29 | 4-40 | Utensilios, envases, techumbres, tanques |
Otras designaciones
Sección titulada «Otras designaciones»El aluminio 1100 cuenta con múltiples designaciones normalizadas equivalentes, entre las que destacan:
- AMS 4003, AMS 7220
- ASTM B209, ASTM B210, ASTM B211, ASTM B221, ASTM B241, ASTM B247, ASTM B313, ASTM B316, ASTM B361, ASTM B479, ASTM B483, ASTM B491, ASTM B547, ASTM B548
- ASME SFA5.10 (ER1100), ASME SFA5.3 (E1100)
- AWS A5.10 (ER1100), AWS A5.3 (E1100)
- MIL A-52174, MIL A-52177, MIL C-26094, MIL R-5674, MIL S-24149/5, MIL E-15597 (MIL-1100), MIL I-23413 (MIL-1100), MIL W-6712, MIL W-85
- QQ WW-T-700/1, QQ A-1876, QQ A-250/1, QQ A-430
- SAE J454
- UNS A91100
- EN AW-1100 (ENAW-Al99.0Cu)
Preguntas frecuentes (FAQ)
Sección titulada «Preguntas frecuentes (FAQ)»¿Es posible endurecer el aluminio 1100 por tratamiento térmico?
Sección titulada «¿Es posible endurecer el aluminio 1100 por tratamiento térmico?»No, el aluminio 1100 no es tratable térmicamente; su aumento de resistencia solo se consigue mediante trabajo en frío (endurecimiento por deformación).
¿Cuál es la temperatura de fusión del aluminio 1100?
Sección titulada «¿Cuál es la temperatura de fusión del aluminio 1100?»El intervalo de fusión se sitúa aproximadamente entre 643 °C y 657 °C (1190-1215 °F), típico de los aluminios comercialmente puros.
¿Es resistente a la corrosión el aluminio 1100?
Sección titulada «¿Es resistente a la corrosión el aluminio 1100?»Sí, ofrece una resistencia a la corrosión excelente en la mayoría de los entornos atmosféricos, urbanos e industriales, así como frente a muchos productos químicos.
¿Se puede soldar fácilmente el aluminio 1100?
Sección titulada «¿Se puede soldar fácilmente el aluminio 1100?»Sí, presenta buena soldabilidad con todos los procedimientos convencionales (resistencia, arco, gas). Se recomienda utilizar metal de aporte 1100 o 4043 para obtener uniones de calidad.
¿Cuáles son las aplicaciones más habituales del aluminio 1100?
Sección titulada «¿Cuáles son las aplicaciones más habituales del aluminio 1100?»Se emplea ampliamente en equipos de la industria alimentaria, intercambiadores de calor, utensilios de cocina, piezas decorativas, remaches y señalización, aprovechando su conformabilidad y resistencia a la corrosión.
¿Qué equivalentes internacionales tiene la aleación 1100?
Sección titulada «¿Qué equivalentes internacionales tiene la aleación 1100?»Equivale a las designaciones UNS A91100, EN AW-1100 (ENAW-Al99.0Cu) y cumple con numerosas normas como AMS 4003, ASTM B209 y AWS A5.10, entre otras.
Fuentes consultadas
Sección titulada «Fuentes consultadas»- azom.com: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6588
- engineeringtoolbox.com: https://www.engineeringtoolbox.com/aluminum-alloy-mechanical-properties-d_1350.html
- steelnumber.com: https://www.steelnumber.com/en/steel_alloy_composition_eu.php?name_id=1019