Tabla de dureza de las aleaciones de aluminio: HW, HB, HV, HRB, HBA

La dureza del aluminio puede evaluarse mediante diversos métodos de ensayo, como la dureza Brinell y la dureza Rockwell. La dureza de las aleaciones de aluminio está relacionada con los otros metales con los que están aleadas, como el magnesio, el manganeso y el cobre. La adición de estos elementos puede mejorar significativamente la resistencia a la corrosión y la dureza del aluminio.

Diferentes series de aleaciones de aluminio tienen diferentes valores de dureza; por ejemplo, hay diferencias entre la dureza de la aleación de aluminio 7075 y la aleación de aluminio 6063. Además, la dureza de las aleaciones de aluminio también se puede medir con durómetros específicos, como los durómetros Vickers y el método de ensayo de dureza Rockwell.

Esto indica que los valores de dureza de las aleaciones de aluminio pueden variar en función de los diferentes métodos y normas de ensayo. Simultáneamente, la dureza de las aleaciones de aluminio también puede mejorarse mediante métodos de tratamiento superficial. Por ejemplo, la anodización puede aumentar significativamente la dureza y la resistencia al desgaste de las aleaciones de aluminio.

Tabla de dureza de las aleaciones de aluminio

La siguiente tabla proporciona valores típicos de dureza Vickers medidos con un durómetro Vickers Tianxing W-20 para casi 400 grados diferentes de materiales de aleación de aluminio con diferentes procesos de tratamiento térmico.

Los valores de dureza Vickers de la tabla son valores de dureza típicos medidos reales de diversos materiales de aleación de aluminio y no se utilizan como base para determinar si el material está cualificado. Los valores de calificación de la dureza para diversos materiales deben referirse a las especificaciones técnicas del producto correspondiente. Por ejemplo, en la norma nacional GB 5237.1 "Perfiles de construcción de aleación de aluminio Parte 1: Material base" se estipula que el valor de dureza Vickers del 6063-T5 no debe ser inferior a 8HW, y el valor de dureza Vickers del 6063A-T5 no debe ser inferior a 10HW.

En Dureza Brinell, la dureza Vickers, la dureza Rockwell y la dureza Barcol son sólo de referencia y no pueden utilizarse para la conversión. Si se requiere una conversión, se recomienda utilizar la tabla de conversión de durezas de la norma americana ASTM E140.

Tabla de dureza de las aleaciones de aluminio

¿Qué elementos añadidos a una aleación de aluminio pueden aumentar más significativamente su dureza?

Elementos como el magnesio, el manganeso, el titanio y los elementos de tierras raras (como el lantano y el itrio) pueden añadirse a una aleación de aluminio para aumentar su dureza. La incorporación de magnesio puede aumentar notablemente la resistencia a la tracción del aluminio; por cada aumento de 1% en magnesio, la resistencia a la tracción aumenta aproximadamente 34 MPa.

La introducción de manganeso puede complementar el efecto de refuerzo y también disminuir la susceptibilidad al agrietamiento térmico.

Además, la adición de elementos de tierras raras (como el lantano y el itrio) puede aumentar la resistencia a la exfoliación de la capa de oxidación. Por tanto, la incorporación de estos elementos puede aumentar la dureza de las aleaciones de aluminio en diversos grados.

¿Cómo pueden mejorarse la dureza y la resistencia al desgaste de las aleaciones de aluminio mediante métodos de tratamiento superficial?

Existen varios métodos que pueden emplearse para mejorar la dureza y la resistencia al desgaste de las aleaciones de aluminio mediante el tratamiento superficial:

Tratamiento de oxidación anódica: Este método común consiste en formar una densa película de óxido en la superficie de la aleación de aluminio, mejorando así su dureza y resistencia a la corrosión.

Galvanoplastia superficial: Recubriendo una capa de metal (como estaño o cobre) en la superficie de la aleación de aluminio, se puede mejorar eficazmente su dureza y resistencia al desgaste.

Pulverización de revestimientos resistentes al desgaste: Un revestimiento especial resistente al desgaste se pulveriza uniformemente sobre la superficie del material de aleación de aluminio para formar un revestimiento uniforme, denso y duro. Este método no solo mejora la resistencia al desgaste y a la corrosión, sino que también mejora el aspecto.

Endurecimiento por trabajo en frío: Este método endurece la aleación de aluminio a temperatura ambiente mediante trabajo en frío, adecuado para materiales de aleación de aluminio que necesitan mantener su forma original.

Tratamiento térmico: Para ciertos tipos específicos de aleaciones de aluminio (como la 6061), su resistencia y dureza pueden mejorarse mediante un tratamiento de envejecimiento. Esto suele implicar un tratamiento de envejecimiento tras el tratamiento con solución.

Deposición por pulverización catódica con magnetrón de corriente continua de un revestimiento amorfo de CrAlN: Este método deposita un revestimiento amorfo de CrAlN en la superficie de la aleación de aluminio, mejorando su resistencia a la corrosión y al desgaste.

Pulverización térmica y síntesis autopropagada a alta temperatura: Estos métodos pueden preparar recubrimientos cerámicos resistentes al desgaste en la superficie de la aleación de aluminio, mejorando significativamente la resistencia al desgaste de la aleación de aluminio.