ALEACIONES DE ALUMINIOIngeniera Industrial UNTINTEGRANTES:Cabanillas Montero, PamelaCorro Alcntara ,RobertEspejo Rivera, Diego

DEFINICIONES

EL ALUMINIO EN LA NATURALEZA:El aluminio,se encuentran presentes en la mayora de las rocas, de la vegetacin y de los animales. En estado natural se encuentra en muchos silicatos(feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae nicamente del mineral conocido con el nombre de BAUXITA procedentes de rocas madres silicato lumnicas

EXTRACCIN DEL ALUMINIO:EL MTODO BAYER

PRIMERA FASE1. La bauxita se transporta desde la mina .2. Se tritura y muele hasta que queda pulverizada.3. Se almacena en silos hasta que se vaya a consumir.4. En un mezclador se introduce bauxita en polvo, sosa custica, cal y agua caliente. Todo ello hace que la bauxita se disuelva en la sosa.5. En el decantador se separan los residuos (xidos que se hallan en estado slido y no fueron atacados por la sosa).6. En el intercambiador de calor se enfra la disolucin y se le aade agua.

7. En la cuba de precipitacin, la almina(Al2O3) se precipita en el fondo de la cuba.8. Un filtro permite separar la almina(Al2O3) de la sosa.9. La almina se calienta a unos 1200 C en un horno, para eliminar por completo la humedad.10. En el refrigerador se enfra la almina(Al2O3) hasta la temperatura ambiente.

SEGUNDA FASE11. Para obtener aluminio a travs de la almina(Al2O3) , sta se disuelve en criolita (Na3AlF6)fundida (que protege al bao de la oxidacin), a una temperatura de unos 1000 C, y se la somete a un proceso de electrlisis que descompone el material en aluminio y oxgeno.

ZONAS GEOGRAFICAS PRODUCTORAS DE ALUMINO PRODUCCIN MUNDIAL DE BAUXITA Bauxita es el nombre del mineral que se explota para obtener almina. Los yacimientos ms importantes se encuentran en Brasil, frica, Rusia y Australia

PRODUCTORES DE ALUMINIO PRIMARIO Los principales pases productores de Aluminio son Brasil, Estados Unidos, Canad, Rusia y Australia.

PROPIEDADES

TIPOS DE ALEACIONES DE ALUMINIO

ALUMINIO CON UNA PUREZA MNIMA DEL 99%

USOS DEL ALPURISO-FOILUTENSILIOS DE COCINACIERRESCHAPAS PLEGADAS PARA CUBIERTAS

Wrought aluminum alloy 1060Chemical composition:Si=0.25%, Fe=0.35%, Al = 99.6% minPropertyValue in metric unitValue inUSunitDensity2.705 *10kg/m169lb/ftModulus of elasticity69GPa10000ksiThermal expansion (20 C)23.6*10-6C13.1*10-6in/(in* F)Specific heat capacity900J/(kg*K)0.215BTU/(lb*F)Thermal conductivity231W/(m*K)1600BTU*in/(hr*ft*F)Electric resistivity2.81*10-8Ohm*m2.81*10-6Ohm*cmTensile strength (annealed)69MPa10000psiYield strength (annealed)28MPa4000psiElongation (annealed)43%43%Shear strength (annealed)48MPa7000psiFatigue strength (annealed)21MPa3000psiHardness (annealed)19HB19HBTensile strength (H16)110MPa16000psiYield strength (H16)103MPa15000psiElongation (H16)8%8%Shear strength (H16)69MPa10000psiFatigue strength (H16)45MPa6500psiHardness (H16)30HB30HBAnnealing temperature343C650F

ALEACIONES DE ALUMINIO COBRE

USOS DE LA ALEACIN AL-CUESTRUCTURAS DE AVIONESLLANTAS DE CAMIONES

DIAGRAMA DE EQUILIBRIO DE FASES BINARIO AL - CU

FASE SLIDA DEL ALUMINIOFASE SLIDA DEL COMPUESTO

Wrought aluminum alloy 2014Chemical composition:Si=0.80%,Cu=4.4%, Mn=0.8%, Mg = 0.50%, Al balancePropertyValue in metric unitValue inUSunitDensity2.80 *10kg/m175lb/ftModulus of elasticity72GPa10500ksiThermal expansion (20 C)23*10-6C12.8*10-6in/(in* F)Specific heat capacity880J/(kg*K)0.21BTU/(lb*F)Thermal conductivity193W/(m*K)1340BTU*in/(hr*ft*F)Electric resistivity3.49*10-8Ohm*m3.49*10-6Ohm*cmTensile strength (annealed)186MPa27000psiYield strength (annealed)97MPa14000psiElongation (annealed)18%18%Shear strength (annealed)124MPa18000psiFatigue strength (annealed)90MPa13000psiHardness (annealed)45HB45HBTensile strength (T651)483MPa70000psiYield strength (T651)414MPa60000psiElongation (T651)13%13%Shear strength (T651)290MPa42000psiFatigue strength (T651)124MPa18000psiHardness (T651)135HB135HBAnnealing temperature413C775FSolution temperature502C935F

ALEACIONES DE ALUMINIO MANGANESO

USOS DE LA ALEACIN AL-MNUTENSILIOS (3003-3004-3005)ENVASES

Wrought aluminum-manganese alloy 3003Chemical composition:Cu=0.12%, Mn=1.25%, Al balancePropertyValue in metric unitValue inUSunitDensity2.73 *10kg/m170lb/ftModulus of elasticity69GPa10000ksiThermal expansion (20 C)23.2*10-6C12.9*10-6in/(in* F)Specific heat capacity893J/(kg*K)0.213BTU/(lb*F)Thermal conductivity193W/(m*K)1340BTU*in/(hr*ft*F)Electric resistivity3.49*10-8Ohm*m3.49*10-6Ohm*cmTensile strength (annealed)110MPa16000psiYield strength (annealed)41MPa6000psiElongation (annealed)30%30%Shear strength (annealed)76MPa11000psiFatigue strength (annealed)48MPa7000psiHardness (annealed)28HB28HBTensile strength (H18)200MPa29000psiYield strength (H18)186MPa27000psiElongation (H18)4%4%Shear strength (H18)124MPa18000psiFatigue strength (H18)69MPa10000psiHardness (H18)55HB55HBHardness (H12)35HB35HBHardness (H14)40HB40HBHardness (H16)47HB47HBAnnealing temperature413C775F

ALEACIONES DE ALUMINIO SILICIO

USOS DE LA ALEACIN AL-SI

Wrought aluminum-silicon alloy 4032Chemical composition:Si=12.2%,Cu=0.9%, Mg=1.05%, Ni = 0.9%, Al balancePropertyValue in metric unitValue inUSunitDensity2.68 *10kg/m167lb/ftModulus of elasticity79GPa11400ksiThermal expansion (20 C)19.4*10-6C10.8*10-6in/(in* F)Specific heat capacity850J/(kg*K)0.203BTU/(lb*F)Thermal conductivity154W/(m*K)1070BTU*in/(hr*ft*F)Electric resistivity4.32*10-8Ohm*m4.32*10-6Ohm*cmTensile strength (T6)379MPa55000psiYield strength (T6)317MPa46000psiElongation (T6)9%9%Shear strength (T6)262MPa38000psiFatigue strength (T6)110MPa16000psiHardness (T6)120HB120HBAnnealing temperature413C775FSolution temperature510C950FAging temperature171C340FAging time10hrs10hrsLiquidus temperature571C1060FSolidus temperature532C990F

ALEACIONES DE ALUMINIO MAGNESIO

USOS DE LA ALEACIN AL-MG

Wrought aluminum-magnesium alloy 5050Chemical composition:Mg=1.4%, Al balancePropertyValue in metric unitValue inUSunitDensity2.69 *10kg/m168lb/ftModulus of elasticity69GPa10000ksiThermal expansion (20 C)23.8*10-6C13.2*10-6in/(in* F)Specific heat capacity900J/(kg*K)0.215BTU/(lb*F)Thermal conductivity193W/(m*K)1340BTU*in/(hr*ft*F)Electric resistivity3.49*10-8Ohm*m3.49*10-6Ohm*cmTensile strength (annealed)145MPa21000psiYield strength (annealed)55MPa8000psiElongation (annealed)24%24%Shear strength (annealed)103MPa15000psiFatigue strength (annealed)83MPa12000psiHardness (annealed)36HB36HBTensile strength (H38)221MPa32000psiYield strength (H38)200MPa29000psiElongation (H38)6%6%Shear strength (H38)138MPa20000psiFatigue strength (H38)97MPa14000psiHardness (H38)63HB63HBAnnealing temperature343C650F

ALEACIONES DE ALUMINIO MAGNESIO SILICIO

USOS DE LA ALEACIN AL-MG-SI

Wrought aluminum-magnesium-silicon alloy 6053Chemical composition:Si=0.4..0.7*Mg, Mg=1.25%, Cr = 0.25%, Al balancePropertyValue in metric unitValue inUSunitDensity2.69 *10kg/m168lb/ftModulus of elasticity69GPa10000ksiThermal expansion (20 C)23.0*10-6C12.8*106in/(in* F)Specific heat capacity890J/(kg*K)0.213BTU/(lb*F)Thermal conductivity171W/(m*K)1190BTU*in/(hr*ft*F)Electric resistivity3.82*10-8Ohm*m3.82*10-6Ohm*cmTensile strength (annealed)110MPa16000psiYield strength ( annealed)55MPa8000psiElongation ( annealed)35%35%Shear strength ( annealed )75MPa10900psiFatigue strength ( annealed )55MPa8000psiHardness ( annealed)26HB26HBTensile strength (T6)255MPa37000psiYield strength (T6)220MPa32000psiElongation (T6)13%13%Shear strength (T6)160MPa23200psiFatigue strength (T6)90MPa13100psiHardness (T6)80HB80HBAnnealing temperature413C775FSolution temperature521C970FAging temperature171-179C340-355F

ALEACIONES DE ALUMINIO ZINC

7XXX: ALEACIONES DE ALUMINIO ZINC

Wrought aluminum-zinc-magnesium alloy 7005Chemical composition:Mn=0.45%, Mg=1.4%, Cr=0.13%, Zn=4.5%, Zr=0.14%, Al balancePropertyValue in metric unitValue inUSunitDensity2.78 *10kg/m174lb/ftModulus of elasticity721GPa10400ksiThermal expansion (20 C)23.6*10-6C13.1*10-6in/(in* F)Specific heat capacity875J/(kg*K)0.209BTU/(lb*F)Thermal conductivity166W/(m*K)1150BTU*in/(hr*ft*F)Electric resistivity4.0*10-8Ohm*m4.0*10-6Ohm*cmTensile strength (annealed)195MPa28300psiYield strength (annealed)80MPa11600psiElongation (annealed)20%20%Shear strength (annealed)120MPa17400psiHardness (annealed)53HB53HBTensile strength (T6, T63)350MPa50800psiYield strength (T6, T63)290MPa42100psiElongation (T6, T63)13%13%Shear strength (T6, T63)215MPa31200psiFatigue strength (T6, T63)150MPa21800psiHardness (T6, T63)94HB94HBAnnealing temperature343C650FSolution temperature399C750F

OTROS ELEMENTOS DE LA ALEACIN DE ALUMINIO

8XXX: ALEACIONES MISCELNEAS

Wrought aluminum-lithium alloy 8090Chemical composition:Li=2.4%, Cu=1.9%, Mg=0.9%, Zr=0.1%, Al balancePropertyValue in metric unitValue inUSunitDensity2.54 *10kg/m159lb/ftModulus of elasticity77GPa11200ksiThermal expansion (20 C)21.4*10-6C11.9*10-6in/(in* F)Specific heat capacity930J/(kg*K)0.222BTU/(lb*F)Thermal conductivity95.3W/(m*K)661BTU*in/(hr*ft*F)Tensile strength (T3)340MPa49300psiYield strength (T3)210MPa30500psiElongation T(3)13%13%Shear strength (T3)200MPa29000psiHardness (T3)91HB91HBTensile strength (T8x)490MPa71100psiYield strength (T8x)430MPa62400psiElongation (T8x)9%9%Shear strength (T8x)290MPa42100psiFracture toughness (T8x)75MPa*m68.3ksi*inHardness (T8x)130HB130HB

INTRODUCCIN Aleaciones de Aluminio abarcan una amplia gama de composiciones qumicas y por lo tanto una amplia gama de durezas. Aleaciones ms suave por lo general son ms difciles de preparar por pulido mecnico, ya que la deformacin causada por el corte y el desvaste se extiende a una profundidad mayor.

NOMENCLATURA O NOMINACIN1XXX: Aluminio del 99 % de pureza como mnimo2XXX: Cobre3XXX: Manganeso4XXX: Silicio5XXX: Magnesio6XXX: Magnesio y silicio7XXX: Cinc8XXX: Otros elementos9XXX: Series no utilizadas

PRIMER DGITO

SEGUNDO DGITO

DOS LTIMAS CIFRAS

ESTADOS DE TRATAMIENTO

ESTADOS DE TRATAMIENTO

METALOGRAFAS Fig.1 Una aleacin 1100-H18 de la hoja, laminado en fro. Tenga en cuenta el flujo del metal alrededor de las partculas insolubles de FeAl3 (negro). Las partculas son los restos de los constituyentes scriptlike en el lingote que han sido fragmentados por trabajo. Vase tambin la figura. 2. 0,5% de HF. 500

METALOGRAFASEl hierro puede decirse que es prcticamente insoluble en el aluminio, por esto, aunque el contenido de hierro sea muy pequeo, se forma eutctica Al + Al3Fe. Su contenido de hierro es solamente del 1.7% (o del 7% de Al + Al3Fe). La estructura de las aleaciones Al Fe est constituida por aluminio e inclusiones oscuras de Al3Fe.

METALOGRAFASFig. 2 Aleacin 1100-O de la hoja, laminado en fro y recocido. Recristalizado, granos equiaxial y partculas insolubles de FeAl3 (negro). Tamao y distribucin de Fe-Al3 en la estructura de trabajo no se vieron afectados por el recocido (ver Fig. 1.). 0,5% de HF. 500

METALOGRAFASFig. 6 de aleacin 2024-T3 hoja, tratamiento trmico por solucin a 495 C (920 F) y enfriada en agua fra. Seccin longitudinal. Partculas oscuras se CuMgAl2, Cu2MnAl20 y Cu2FeAl7. Reactivo Keller. Vase tambin la figura.7. 500

TRATAMIENTOS TRMICOS: ALUMINIO - MAGNESIOPor ejemplo, en la figura 17 se presenta una serie de micrografas donde se muestra la evolucin de la microestructura de una aleacin Al-10%Mg (0,1%Si, 0,25%Fe) endurecida mediante un proceso de precipitacin.

TRATAMIENTOS TRMICOS: ALUMINIO - MAGNESIOFig. 1.17 Proceso de precipitacin de la fase (Mg2Al 3). (a) Original (b) Solubilizacin en fase y temple (c) Recocido

TRATAMIENTOS TRMICOS: ALUMINIO - COBREComo se ve en la fig. 123 el cobre se disuelve a la temperatura ambiente en una cantidad aproximadamente igual al 0,2%, pero su solubilidad mxima a la temperatura Eutctica (548 C) es el 5,7% de Cu, calentndola debidamente, puede transformarse en estado monofsico. Y este estado se puede fijar con un enfriamiento rpido.

TRATAMIENTOS TRMICOS: ALUMINIO - COBREEn la fig. 126 se da la microestructura de la misma aleacin templada. Esta estructura est constituida por solucin slida homognea. El calentamiento hasta la temperatura de temple hizo que se disolvieran totalmente las inclusiones de CuAl2, y el enfriamiento de temple fij (en cuanto puede apreciarse por la microestructura) la solucin slida sobresaturada.

APLICACIONES

EFECTOS DEL ALUMINIO SOBRE LA SALUD

GRACIAS!!!!!