Las aleaciones de aluminio son muy valoradas por su relación resistencia-peso, alta resistencia relativa, resistencia a la corrosión y procesabilidad, lo que las convierte en una opción popular en una amplia gama de industrias, incluidas la construcción, la aeroespacial, la electrónica, las nuevas energías, los equipos deportivos y los automóviles.
Sin embargo, con una variedad tan amplia de aleaciones de aluminio disponibles, puede resultar difícil determinar qué aleación es la más adecuada para un proyecto específico. En este artículo, compararemos dos de las aleaciones más comunes, 6061 y 7075, para ayudarle a tomar una decisión informada.
¿Qué es el aluminio 6061 ?
6061 es una aleación de aluminio de la serie 6000 compuesta principalmente de magnesio y silicio, con una proporción relativamente baja de otros componentes. Esta composición simple da como resultado una menor resistencia en comparación con el aluminio 7005, pero también facilita la soldadura y el prensado, lo que resulta en un menor costo.
Los principales elementos de aleación del 6061 son el magnesio y el silicio, que proporcionan una resistencia moderada. Esta aleación también tiene buena resistencia a la corrosión, soldabilidad y oxidación. Se utiliza comúnmente en piezas estructurales industriales que requieren un cierto nivel de solidez y resistencia a la corrosión.
Debido a su bajo costo, peso ligero y resistencia, el 6061 es un material de aluminio muy utilizado. Se utiliza a menudo en productos estructurales y de construcción, así como en las industrias aeroespacial y del entretenimiento. También es la aleación de aluminio más utilizada.
Aplicación de la aleación de aluminio 6061 en arquitectura.
La aleación de aluminio 6061 tiene buena resistencia a la tracción, que se puede mejorar mediante el templado, y también tiene excelente resistencia a la corrosión, soldabilidad y maquinabilidad. Su maquinabilidad lo convierte en una opción ideal para muchos proyectos de extrusión, ya que es fácil de moldear.
Dado su bajo costo, el 6061 se usa ampliamente para producir una variedad de piezas de precisión en diferentes formas. Su versatilidad, combinada con sus buenas propiedades mecánicas, lo convierte en una opción popular para una variedad de aplicaciones.
¿Qué es el aluminio 7075 ?
El aluminio 7075 es conocido por ser el material más ligero y resistente de su clase, pero tiene un precio elevado. Esta aleación es comparable en resistencia a muchos tipos de acero, pero tiene una densidad mucho menor, lo que la convierte en un excelente sustituto del acero en aplicaciones de alta tensión. Su excepcional resistencia al estrés por fatiga lo convierte en una opción confiable.
La placa de aluminio 7075 es una aleación forjada tratada en frío con una resistencia excepcional que supera la del acero al carbono. Es una de las aleaciones más poderosas de uso comercial, posee resistencia a la corrosión común, buenas propiedades mecánicas y reacción anódica. Su estructura de grano fino mejora el rendimiento de perforación profunda, aumenta la resistencia al desgaste de la herramienta y proporciona una clara ventaja en el laminado de roscas en comparación con materiales más pesados.
El 7075 forma parte de la serie Al-Zn-Mg-Cu de aluminio superduro y se utiliza ampliamente en la industria de la aviación, particularmente en la fabricación de aviones. Se ha utilizado en la industria desde finales de la década de 1940 debido a su resistencia ultra alta, buena plasticidad después del tratamiento con solución y, en particular, su eficaz efecto fortalecedor del tratamiento térmico.
Sin embargo, el aluminio 7075 tiene un rendimiento de soldadura deficiente y una tendencia a la corrosión por tensión. Para mejorar su resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión, puede ser necesario un envejecimiento en dos etapas. También son necesarios tratamientos protectores como el revestimiento de aluminio.
Según el estándar ejecutivo de China GB/T3880.2-2006, el aluminio 7075 es estable en solución sólida y tiene buena plasticidad después del tratamiento, lo que lo convierte en una excelente opción para fortalecerlo mediante tratamiento térmico. Este material súper resistente también se conoce como “acero”.
La aleación de aluminio 7075 es un material potente con una resistencia comparable a la de muchos aceros. El zinc es el principal elemento de aleación de este material, lo que le confiere una buena resistencia a la fatiga y una maquinabilidad media. Sin embargo, tiene baja resistencia a la corrosión y es más susceptible a la corrosión en comparación con otras aleaciones de aluminio.
Esta aleación pertenece a la serie 7000 de materiales de aluminio y tiene una composición similar a la 7005, pero con mayor contenido de zinc. La dureza del 7075 es mucho mayor que la del 6061 e incluso supera a la del acero. A pesar de su alta dureza, es difícil de soldar y prensar, lo que dificulta el trabajo. Además, su coste relativamente elevado limita su uso y lo hace inadecuado para aplicaciones que requieren aleaciones más asequibles.
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La aleación de aluminio 7075 proporciona una resistencia media a la corrosión debido a su pequeña cantidad de cobre en su composición química. También se sabe que tiene buena maquinabilidad pero mala conformabilidad y soldabilidad. Esta aleación tiene un coste mayor en comparación con otras aleaciones de aluminio, lo que la hace menos rentable en algunas aplicaciones.
Diferencias entre 6061 y 7075
Comparación de las propiedades de las aleaciones 6061 y 7075.
| aleación de aluminio 6061 | aleación de aluminio 7075 |
| El aluminio está aleado con silicio y magnesio. | Aleación de aluminio aleado principalmente con zinc y una pequeña cantidad de magnesio y cobre. |
| Aleación de aluminio de grado estructural | Aleación de aluminio de grado estructural |
| Resistencia media, puede ser muy alta después del templado. | Alta resistencia, mayor aún después del templado. |
| Alta relación resistencia/peso, baja densidad. | La relación resistencia/peso es muy alta incluso considerando una densidad superior a 6061. |
| Buena resistencia a la corrosión. | Resistencia media a la corrosión. |
| Buena soldabilidad, maquinabilidad y maquinabilidad. Muy adecuado para proyectos de extrusión y mecanizado DC. | La maquinabilidad, soldabilidad y maquinabilidad convencionales son deficientes. |
| Tiene una gran versatilidad y se puede utilizar en diferentes sectores. | Aplicaciones de alta resistencia, principalmente en la industria aeroespacial. |
1. Diferencia de composición:
La aleación de aluminio 6061 está compuesta de 97,9% aluminio, 1% magnesio, 0,6% silicio, 0,28% cobre y 0,2% cromo. Estos elementos se combinan para formar un material versátil y duradero.
La aleación de aluminio 7075, por otro lado, generalmente consta de 5,6-6,1% de zinc, 2,1-2,5% de magnesio, 1,2-1,6% de cobre y trazas de silicio, hierro, manganeso, titanio, cromo y otros metales. Esta combinación le da a la aleación de aluminio 7075 alta resistencia y durabilidad, lo que la convierte en una opción popular para aplicaciones de alto estrés.
2. Diferencia de dureza:
La dureza del 6061 es 90HB.
La dureza del 7075 puede alcanzar los 150HB.
3. Diferencia de serie:
6061 es una aleación de aluminio de la serie 6000.
7075 es una aleación de aluminio de la serie 7000, que es una aleación de zinc, magnesio y aluminio.
4. Diferencias en propiedades mecánicas:
| Código de aleación de aluminio | Cosecha | Cizallamiento | Tracción |
| 6061 | 7KSI | 10KSI | 13KSI |
| 7075 | 15KSI | 22KSI | 33KSI |
| 6061-T6 | 31KSI | 17KSI | 35KSI |
| 7075-T6 | 73KSI | 48 KSI | 83KSI |
5. Diferencia de propósito:
Normalmente, el aluminio 7075 es entre un 20 % y un 40 % más caro que el aluminio 6061. Como resultado, el aluminio 6061 se utiliza habitualmente en aplicaciones en las que no se requiere una aleación de aluminio de mayor precio.
El aluminio 7075 y 7005 se utilizan a menudo en industrias comerciales como la aeroespacial debido a su alta dureza y baja densidad.
Por lo tanto, el aluminio 7075 se utiliza a menudo como aleación de aluminio comercial.
6. Diferencia de precio:
El precio del aluminio 6061 suele ser de 18 a 30 yuanes por kilogramo, mientras que el precio del aluminio 7075 suele ser de 40 a 60 yuanes por kilogramo. Debido a su menor costo, el aluminio 6061 tiene un volumen de ventas relativamente alto, mientras que el aluminio 7075 tiene un volumen de ventas relativamente bajo debido a su precio más alto.
7. Comparación de componentes químicos.
|
Composición química, % en peso |
|||||||||
|
encender |
Sí |
Fe |
Culo |
Minnesota |
mg |
cr |
zinc |
zr |
Tú |
|
6061 |
0,40-0,80 |
0,70 |
0,15-0,40 |
0,15 |
0,80-1,20 |
0,10 |
0,10 |
– |
0,10 |
|
7075 |
0,40 |
0,50 |
1.2-2.0 |
0:30 |
2.1-2.9 |
0,18-0,28 |
5.1-6.1 |
0,05 |
0,20 |
(La proporción de oligoelementos en la figura anterior se calcula en función del límite superior del valor estándar)
Los principales oligoelementos de la aleación son el magnesio y el silicio, que forman la fase Mg2Si. Se agrega una cantidad limitada de cobre o zinc para aumentar la resistencia de la aleación y al mismo tiempo mantener su resistencia a la corrosión.
Sin embargo, la elevada proporción de oligoelementos provoca un coste más elevado.
El elemento principal de la aleación es el zinc, y la adición de cobre y magnesio crea la aleación Al Zn Mg Cu, que tiene el mayor efecto fortalecedor entre todas las aleaciones de aluminio.
8. Comparación de propiedades mecánicas importantes.
El aluminio 7075 a menudo se denomina aluminio de aviación debido al rendimiento excepcional del material. 7075-T6 es actualmente la aleación de aluminio de mayor resistencia, superando incluso al acero común.
| Alta resistencia, alta dureza | Excelente resistencia a fuerzas externas, especialmente indicado para tamaños pequeños y altas exigencias. |
| Excelente resistencia al desgaste y buen rendimiento de corte. | El CNC es conveniente para fabricar piezas de trabajo y los materiales son compactos, resistentes al desgaste y duraderos. |
| Alta resistencia a la fatiga y larga vida útil | Aumente el intervalo de inspección de instrumentos de precisión y reduzca el costo de mantenimiento. |
| Alta precisión, alta tolerancia al daño | Más preciso, buena tenacidad, no es fácil de deformar bajo presión o impacto durante mucho tiempo. |
Manufactura industrial
El aluminio 7075 se utiliza a menudo en aplicaciones que exigen altos estándares y sus ventajas son claramente evidentes.
No sólo tiene un alto nivel de precisión, sino también una vida útil más larga, lo que mejora el producto desde múltiples ángulos y es difícil de lograr con otros métodos.
Electrónica de consumo:
Apple utiliza ampliamente las aleaciones de aluminio de la serie 7.
Por ejemplo, Apple utiliza aluminio de la serie 7 para fabricar el marco central y la cubierta trasera del iPhone.
Otros productos, como los perfiles de aluminio, también se fabrican con aleaciones de aluminio de la serie 7.
El marco medio del Xiaomi 8 también está fabricado con una aleación de aluminio de la serie 7.
Materiales del dispositivo:
Las aleaciones de aluminio Serie 7 presentan ventajas únicas en una variedad de aplicaciones especiales.
Por ejemplo, los bastones de esquí y las cabezas de palos de golf suelen estar sujetos a fuerzas externas repetidas y continuas, lo que hace que el aluminio de aviación sea el material preferido.
Actualmente, un número creciente de industrias están utilizando materiales de aluminio de aviación para mejorar la apariencia y el rendimiento de sus productos, diferenciándolos de sus competidores.
9. Comparación del rendimiento del procesamiento
| Artículos de comparación | 6061 | 7075 |
| maquinabilidad | excelente | Excelente+ |
| Soldabilidad | Se puede soldar | Difícil de soldar |
| Tratamiento de superficies | fácilmente | dificultad |
| Resistencia a la corrosión | excelente | diferencia |
Tanto el aluminio 6061 como el 7075 se pueden mecanizar de forma eficaz utilizando máquinas herramienta CNC.
El aluminio 6061 es soldable, mientras que el aluminio 7075 es más difícil de soldar.
El aluminio 6061 también se somete fácilmente a tratamientos superficiales como la coloración por oxidación, mientras que el aluminio 7075 tiene un efecto de oxidación inconsistente.
En términos de resistencia a la corrosión, el aluminio 6061 funciona mejor sin tratar en comparación con el aluminio 7075.
Los materiales 6061T6 y 7075T6 tienen un alto grado de dureza y no se pueden doblar.
10. Aplicación de aleaciones de aluminio 6061 y 7075.
Las siguientes son algunas aplicaciones comunes para cada una de estas ligas:
Es importante que los ingenieros consideren estas aplicaciones típicas al determinar qué aleación es la más adecuada para un proyecto específico.
| aleación de aluminio 6061 | aleación de aluminio 7075 |
| Productos de construcción | Alas y fuselaje de avión. |
| Productos eléctricos | Piezas aeroespaciales |
| El conducto | Engranajes y ejes |
| Cuadro de bicicleta | Engranaje helicoidal |
| muebles | Acelerador |
| Autopiezas | Piezas de fusibles |
Evaluación completa
En la mayoría de los casos, el aluminio 7075 tiene propiedades superiores al aluminio 6061.
Sin embargo, no es correcto asumir simplemente que 7075 es siempre mejor.
Es fundamental considerar primero el propósito específico y el presupuesto antes de llegar a una conclusión.
El aluminio 6061 generalmente puede cumplir con los requisitos de la fabricación industrial en general.
El aluminio 7075 se utiliza normalmente en aplicaciones de alta demanda, como la industria aeroespacial, suministros militares, equipos de precisión, electrónica de alta gama y productos de alta gama.
¿Debería elegir una aleación de aluminio 6061 o 7075?
Tanto las aleaciones de aluminio 6061 como las 7075 tienen una alta relación resistencia-peso y destacan en aplicaciones específicas.
La selección de qué aleación utilizar depende del uso previsto y del presupuesto.
Cuando se requiere soldadura o conformado, o cuando una resistencia a la tracción y a la corrosión de media a alta son factores importantes, el aluminio 6061 es la mejor opción. Esta también es una opción económica para la extrusión de formas complejas.
La característica que define al aluminio 7075 es su altísima resistencia. Como resultado, es más adecuado cuando se requiere una resistencia a la tracción excepcionalmente alta manteniendo al mismo tiempo una alta relación resistencia-peso y una alta resistencia a la fatiga.
