Polvo de aleación de aluminio 7050

Visión general de Polvo de aleación de aluminio 7050

El polvo de aleación de aluminio 7050 es un polvo de aleación fuerte, resistente y termotratable que posee propiedades de alta resistencia combinadas con una excelente resistencia a la fatiga. Pertenece a la serie 7xxx de aleaciones de aluminio, cuyo principal elemento de aleación es el zinc.

El polvo de aleación 7050 ofrece una elevada relación resistencia-peso y se utiliza habitualmente en aplicaciones estructurales y de alta tensión en las industrias aeroespacial, de automoción y de defensa. Las piezas fabricadas con técnicas pulvimetalúrgicas 7050 pueden sustituir a componentes tradicionalmente de acero, titanio o aleaciones de níquel.

Algunas propiedades y características clave del polvo de aleación de aluminio 7050 son:

Aleación de aluminio 7050 Propiedades del polvo

El alto contenido de zinc y cobre en el polvo 7050 permite que el tratamiento térmico consiga un límite elástico y una resistencia a la tracción muy elevados, al tiempo que proporciona una buena resistencia a la fatiga en comparación con otras aleaciones de aluminio aeroespaciales.

En las siguientes secciones se ofrecen más detalles sobre la composición, los métodos de procesamiento, las propiedades, las aplicaciones, las especificaciones, los precios, las ventajas y las limitaciones del polvo de aleación de aluminio 7050.

Composición del polvo de aleación de aluminio 7050

La aleación de aluminio 7050 tiene la siguiente composición elemental típica:

Aleación de aluminio 7050 Composición

Los altos niveles de zinc permiten que los tratamientos térmicos de endurecimiento por precipitación alcancen una resistencia muy elevada. El magnesio y el cobre se suman a los efectos de endurecimiento por envejecimiento con zinc.

El circonio se añade para controlar la estructura del grano. El hierro, el silicio, el manganeso, el cromo y el titanio están presentes como elementos de impureza con pequeños límites individuales.

Polvo de aleación de aluminio 7050 Tratamiento

El polvo de aleación de aluminio 7050 puede fabricarse en componentes pulvimetalúrgicos totalmente densos mediante técnicas como:

• Prensado isostático en caliente (HIP)
• Extrusión directa en caliente
• Moldeo por inyección de metales

El HIP consiste en encapsular el polvo en un recipiente y aplicar calor y presiones isostáticas muy altas en recipientes especiales para consolidar el polvo. Así se evitan los pasos previos de compactación y se consiguen propiedades uniformes y piezas con forma neta o casi neta.

La extrusión directa en caliente consiste en compactar el polvo en palanquillas y luego forzarlo a través de una matriz para producir perfiles largos o varillas. La alta presión y el calor unen las partículas durante la deformación en un producto totalmente denso.

El moldeo por inyección de metales permite moldear piezas más complejas de forma neta o casi neta a partir de polvo utilizando utillaje especializado. La mezcla de polvo y aglutinante, conocida como materia prima, se inyecta en moldes y, a continuación, se somete a un proceso de desaglomerado y sinterización.

El polvo de aleación de aluminio 7050 se atomiza a partir de aleaciones fundidas en finos polvos esféricos de entre 10 y 45 micras de diámetro mediante procesos de atomización con gas inerte o agua. La pureza, la distribución del tamaño de las partículas, la morfología y el contenido de óxido en la superficie se controlan cuidadosamente para permitir una densidad total durante la consolidación.

Polvo de aleación de aluminio 7050 Propiedades

Las propiedades de las piezas fabricadas con polvo de aleación de aluminio 7050 pueden adaptarse variando los parámetros de procesamiento. Algunas propiedades típicas tras el tratamiento térmico son:

Aleación de aluminio 7050 Propiedades del polvo

El revenido T6 implica un tratamiento térmico en solución seguido de un envejecimiento artificial para alcanzar la máxima resistencia. El acondicionamiento T7 aplica un tratamiento de sobreenvejecimiento tras el T6 para mejorar la resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión con niveles de resistencia ligeramente reducidos.

El polvo de aleación 7050 tiene baja densidad combinada con altos niveles de resistencia, lo que da lugar a excelentes propiedades de resistencia específica. La conductividad térmica y eléctrica es moderada para una aleación de aluminio. La resistencia a la corrosión es inferior a la del aluminio puro, pero aceptable en la mayoría de los entornos.

La resistencia a la fatiga, en particular, es excepcional para las aleaciones de aluminio aeroespaciales, mientras que la maquinabilidad y soldabilidad es inferior a aleaciones más conformables como la 6061 debido a los altos niveles de zinc.

Polvo de aleación de aluminio 7050 Aplicaciones

La combinación de propiedades hace que el polvo de aleación de aluminio 7050 sea adecuado para:

Aplicaciones del polvo de aleación de aluminio 7050

En el sector aeroespacial, la aleación 7050 es la segunda más utilizada, después de la 7075, para componentes de fuselaje que requieren resistencia y durabilidad. Las piezas procesadas en HIP tienden a sustituir a las piezas forjadas y a las de palanquilla.

Las aplicaciones de automoción y defensa aprovechan las ventajas de la ligereza y el rendimiento frente a las aleaciones de aluminio o magnesio más convencionales, con mejores propiedades mecánicas que los materiales compuestos.

Polvo de aleación de aluminio 7050 Especificaciones

El polvo de aleación 7050 y los productos consolidados cumplen diversas especificaciones que definen los límites de composición, los métodos de procesamiento, las propiedades y los requisitos de calidad de las aplicaciones aeroespaciales y de defensa:

Especificaciones del polvo de aleación de aluminio 7050

Las especificaciones cubren la distribución del tamaño del polvo, las características de forma y flujo, los límites de impurezas, la densidad típica y las propiedades mecánicas en diferentes condiciones de tratamiento térmico, los procedimientos de muestreo, los métodos de ensayo, los criterios de inspección y los requisitos de documentación.

Polvo de aleación de aluminio 7050 Proveedores

Algunos de los principales proveedores mundiales de polvos de aleación de aluminio 7050 son:

Polvo de aleación de aluminio 7050 Proveedores

Estas empresas ofrecen polvos de aleación de aluminio 7050 atomizados con gas o agua, personalizados para aplicaciones de fabricación aditiva o de materias primas para moldeo por inyección de metales, con formas y distribuciones granulométricas especializadas.

Además, los principales productores y consolidadores de polvo metálico tienen amplia experiencia trabajando con sistemas de aleación 7050 optimizados para el prensado isostático en caliente según las especificaciones de los componentes aeroespaciales.

Polvo de aleación de aluminio 7050 Coste

Los precios del polvo de aleación de aluminio 7050 dependen en gran medida:

• Niveles de pureza/impureza
• Distribución del tamaño de las partículas
• Morfología y forma
• Cantidad de compra
• Procesamiento adicional como el tamizado

El precio indicativo del polvo 7050 esférico atomizado con gas adecuado para la fabricación aditiva es de aproximadamente $50 - $65 por kg. Los precios son más altos para distribuciones más ajustadas necesarias para materias primas MIM o prensado isostático en caliente.

Polvo de aleación de aluminio 7050 Pros y contras

Ventajas del polvo de aleación de aluminio 7050

• Aleación de la serie 7xxx de máxima resistencia
• Excelente comportamiento frente a la fatiga
• Baja densidad
• Muy utilizado en la industria aeroespacial
• Sustituye a aceros y aleaciones de titanio
• Las piezas pueden tener formas complejas y monolíticas

Limitaciones de Polvo de aleación de aluminio 7050

• Resistencia moderada a la corrosión
• Problemas de soldabilidad
• Menor conductividad térmica / eléctrica
• El coste es superior al de las aleaciones de extrusión normales
• El tratamiento tiene más controles y cualificaciones

Para muchas piezas estructurales críticas necesarias en aplicaciones de alto rendimiento, el 7050 ofrece la combinación vital de resistencia, tolerancia a los daños y bajo peso. A pesar de algunos inconvenientes de fabricación y corrosión, sus capacidades compensan el coste ligeramente superior del polvo cuando el ahorro de peso es importante.

Preguntas frecuentes

Preguntas frecuentes sobre el polvo de aleación de aluminio 7050

P: ¿Qué es la aleación de aluminio 7050?

R: El 7050 es una aleación de aluminio de la serie 7xxx de muy alta resistencia que contiene adiciones importantes de zinc, magnesio y cobre, además de adiciones menores como el circonio. Se endurece con el paso del tiempo para lograr una combinación excepcional de propiedades de tracción y resistencia a la fatiga.

P: ¿Es el 7050 más resistente que el 7075?

R: Sí, la aleación de aluminio 7050 tiene una resistencia a la tracción y un límite elástico ligeramente superiores a los de la muy popular aleación 7075 en temperaturas máximas de envejecimiento, junto con una resistencia a la fatiga superior. También tiene la misma resistencia a la corrosión que la 7075.

P: ¿Qué usos tiene el aluminio 7050?

R: Los principales usos son piezas estructurales de aeronaves, como revestimientos de alas, accesorios y pilones, componentes de rotores de helicópteros, como husillos, piezas de chasis y suspensión de automóviles, aplicaciones como blindajes, barreras espaciales, equipos de elevación y artículos deportivos, como cabezas de palos de golf y llantas de bicicleta.

P: ¿Con qué métodos de procesamiento se pueden fabricar piezas de aleación 7050?

R: Aunque los procesos tradicionales de forjado, como la extrusión y la forja, pueden fabricar productos 7050, las técnicas pulvimetalúrgicas están creciendo rápidamente, como el prensado isostático en caliente (HIP), la extrusión directa en caliente y el moldeo por inyección de metal (MIM), para explotar los puntos fuertes de la aleación.

P: ¿Es soldable el aluminio 7050?

R: No, la soldadura de la aleación 7050 es muy difícil en comparación con las aleaciones de resistencia media o inferior debido a los problemas de agrietamiento causados por su alto contenido en zinc y cobre. Los métodos de unión recomendados son la fijación mecánica o la unión adhesiva.

P: ¿Qué sustituye a las aleaciones de aluminio 7050?

R: Para los requisitos de resistencia más elevados en los que la vida a la fatiga es menos crítica, se están evaluando aleaciones de aluminio aeroespacial de muy alta resistencia como la C465 o la 7085 para sustituir ciertas aplicaciones de la aleación 7050. Los materiales compuestos y las aleaciones metálicas avanzadas también compiten entre sí.

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