Endurecimiento de aluminios por precipitación.
No todas las aleaciones de aluminio son susceptibles a tratamiento térmico (aumento de dureza y resistencia mecánica) solamente las que son endurecibles (envejecibles) por precipitación responden a un tratamiento.
Las otras aleaciones de aluminio solo se endurecen por trabajo en frío, calentarlas y enfriarlas aumenta muy poco su resistencia. Ambos tipos de aleaciones pueden ser recocidas (reducir la resistencia y aumentar la ductilidad).
Las aleaciones tratables son las siguientes:
Aluminio+cobre (AA2011, 2025, 2219)
Aluminio+cobre+magnesio (AA2018, 2024, 2036, 2038, 2218)
Aluminio+cobre+magnesio+silicio (AA2008, 2014, 2017, 2618, 4032)
Aluminio+cobre+litio (AA2090, 2091, 8090)
Aluminio+magnesio+silicio (AA6005, 6009, 6010, 6053, 6061, 6063, 6013, 6066, 6070, 6111, 6151, 6262, 6463, 6951)
Aluminio+Cinc+Magnesio (AA7001, 7005, 7050, 7075, 7045)
El tratamiento térmico de aumento de resistencia mecánica es un proceso de 3 pasos:
Tratamiento de solución: se logra la disolución de las fases solubles.
Enfriamiento brusco: desarrollo de la supersaturación por efecto de un enfriamiento rápido.
Envejecimiento: precipitación de átomos solubles, o a temperatura ambiente (envejecimiento natural) o a temperatura elevada (envejecimiento artificial o tratamiento térmico de precipitación).
El tratamiento de solución permite hacer solubles los elementos endurecedores de la aleación. La temperatura y tiempo necesarios dependen del grado de la aleación pero deben asegurar la homogeneidad de la solución sólida. Se debe evitar el aumento o la falta de temperatura, por eso los rangos permitidos son muy estrechos (±6°C) y se requiere alta exactitud en la medición de la temperatura dentro del horno.
Para evitar la caída de las propiedades mecánicas o la resistencia a la corrosión, la solución sólida se somete a un enfriamiento brusco hasta la temperatura ambiente para formar la solución supersaturada. La velocidad y tipo de enfriamiento dependen de la aleación y del espesor de la pieza. En esta condición, la dureza es baja y no se debe confundir con el temple martensítico que se hace a los aceros que endurece luego del enfriamiento brusco.
El envejecimiento natural tarda días a temperatura ambiente y el envejecimiento artificial tarda entre 1 y 24 horas dependiendo de la aleación y la resistencia requerida para la pieza. El control y uniformidad de la temperatura son críticos también para esta etapa del proceso.