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202626/10

A5052 equivalente: designación JIS del aluminio vs. ASTM

Planos y especificacionesActualizado el 26/10/202628 min de lectura

Un plano japonés llega con A5052P-H34 en la casilla de material del cuadro de datos (en japonés, zaishitsu). La cotización de un proveedor menciona placa A6061P-T651. Son designaciones JIS (Japanese Industrial Standards) para aluminio forjado, y se corresponden bien con el sistema de aleación y temple que se usa con las especificaciones ASTM: A5052P-H34 es lámina o placa 5052-H34, que en México normalmente se compraría bajo ASTM B209.

El número de aleación se traslada directamente, pero la norma de producto y las propiedades mínimas son propias de JIS. Esta guía explica cómo descifrar una designación JIS del aluminio, incluye una tabla de consulta rápida con equivalentes AA, UNS, EN y ASTM, compara A5052, A6061 y A7075, y termina con una lista de puntos por confirmar con el lado japonés antes de sustituir por material local.

Contenido
  1. Cómo leer una designación JIS del aluminio: A5052P-H32 paso a paso
  2. Consulta rápida: aleaciones de aluminio JIS y sus equivalentes más cercanos
  3. Series 1000 a 7000: aleaciones tratables y no tratables térmicamente
  4. A5052 vs. A6061 vs. A7075 de un vistazo
  5. Designaciones de temple: cómo H32 y T6 cambian el material
  6. Elección por resistencia, peso y rigidez
  7. Elección por soldabilidad
  8. Elección por acabado, maquinabilidad y forma del producto
  9. Diagrama de decisión: de qué aleación partir
  10. Qué confirmar antes de sustituir
  11. Límites de esta guía
  12. Resumen
  13. Preguntas frecuentes
  14. Fuentes

Cómo leer una designación JIS del aluminio: A5052P-H32 paso a paso

Barras redondas y solera de aluminio apiladas sobre una tarima de madera

En el piso de producción japonés, el número de aleación de cuatro dígitos se llama bante. JIS construye la designación completa del producto a su alrededor: la "A" inicial significa aluminio, las letras que siguen al número indican la forma del producto, y el código después del guion es el temple (en japonés, shitsubetsu).

Los cuatro dígitos son un número de aleación registrado internacionalmente. Según la Japan Aluminium Association (JAA), cuando JIS A5052 y la norma europea EN AW-5052 comparten los mismos cuatro dígitos, su composición química es exactamente la misma. La Aluminum Association (AA) lleva el registro de estos números de aleaciones forjadas, así que JIS A5052 es la aleación AA 5052 con un prefijo JIS. La misma lectura sirve para planos japoneses y para certificados de material de otros países.

Figura 1: Cómo leer "A5052P-H32"

De izquierda a derecha, la designación indica: aluminio, serie de la aleación, forma del producto y cómo se obtuvo la resistencia.

AAluminioPrefijo usado solo en JIS
5Serie de la aleación5 = Al-Mg. Indica el elemento de aleación principal
0Modificación0 = aleación original, 1–9 = versiones modificadas
52ID de la aleaciónSin significado específico en aleaciones. En aluminio puro indica la pureza
PForma del productoP = placa, lámina, tira o disco
H32TempleEndurecido por deformación y estabilizado, 1/4 duro

Fuentes: Japan Aluminium Association, "About Aluminum"; JIS H 0001. Los cuatro dígitos (5052) son el número de aleación registrado internacionalmente, compartido con normas fuera de Japón.

Los cuatro dígitos: serie, modificación e ID de la aleación

El primer dígito es el más importante. Un 1 indica aluminio puro y del 2 al 8 identifican el elemento de aleación principal, así que el primer dígito da la idea general del carácter de la aleación. Un 5 identifica una aleación de aluminio-magnesio, y un 6, una de aluminio-magnesio-silicio.

El segundo dígito indica si la aleación es una modificación. Un 0 es la aleación original, y del 1 al 9 son versiones modificadas numeradas en orden de registro. Las versiones modificadas de la 2024, por ejemplo, son 2124, 2224 y 2324.

En las aleaciones, los dos últimos dígitos son solo un identificador sin significado específico. El aluminio puro (serie 1000) es la excepción: los dos últimos dígitos dan la pureza después del punto decimal, así que 1050 significa al menos 99.50 % de aluminio y 1070, al menos 99.70 %.

Las aleaciones desarrolladas en Japón llevan una "N" en el número. La 6N01, usada en vagones de ferrocarril y otras aplicaciones, se registró después a nivel internacional como 6005C. Cuando vea una aleación con N, como 6N01 o 7N01, en un plano japonés, se trata de una designación propia de Japón.

Las letras después del número: forma del producto

Las una a tres letras que siguen al número de aleación indican la forma del producto, que también refleja cómo se fabricó el material. Las más comunes son:

  • P: placa, lámina, tira o disco (PS es una clase especial)
  • BE: barra extruida; BD: barra estirada
  • S: perfil extruido (formas con sección transversal como la de un marco de ventana o un perfil estructural)
  • W: alambre estirado; TE / TD: tubo extruido / estirado sin costura
  • FD: pieza forjada en dado; H: foil (hoja delgada)

Una "S" final (como en BES o BDS) marca una clase especial con tolerancias dimensionales más estrechas. El mismo número de aleación con otra letra de forma es otro producto normalizado, cubierto por otra norma JIS:

  • Lámina, tira y placa: JIS H 4000
  • Barras y alambre: JIS H 4040
  • Perfiles extruidos: JIS H 4100

Del lado ASTM las especificaciones también se dividen por forma del producto, así que la letra de forma le indica con qué especificación ASTM comparar.

Consulta rápida: aleaciones de aluminio JIS y sus equivalentes más cercanos

En las aleaciones forjadas comunes, si quita la "A" obtiene el número de aleación AA. La siguiente tabla añade el número UNS y la designación EN que las tablas de equivalencias asocian a cada una.

Aleación JISAleación AAUNSDesignación ENTipo
A50525052A95052EN AW-5052 (AlMg2.5)No tratable térmicamente
A50835083A95083EN AW-5083No tratable térmicamente
A60616061A96061EN AW-6061 (AlMg1SiCu)Tratable térmicamente
A60636063A96063EN AW-6063Tratable térmicamente
A70757075A97075EN AW-7075 (AlZn5.5MgCu)Tratable térmicamente
6N01 (origen japonés)6005C (registro internacional posterior)ConfirmarConfirmarTratable térmicamente
Mismos cuatro dígitos, misma composición química, según la Japan Aluminium Association. Las designaciones UNS y EN provienen de hojas de datos de proveedores y tablas de equivalencias. Las normas de producto, las tolerancias y las propiedades mínimas siguen siendo distintas.

Normas de producto: qué JIS corresponde a qué ASTM

El número de aleación no indica bajo qué norma se fabricó el material. Para las tres normas JIS de producto principales, las especificaciones ASTM más cercanas por alcance son:

Forma del productoNorma JIS (letras de forma)Especificación ASTM más cercana
Lámina, tira y placaJIS H 4000, Aluminium and aluminium alloy sheets, strips and plates (P)ASTM B209 (unidades inglesas) / B209M (métricas), Aluminum and Aluminum-Alloy Sheet and Plate
Barras y alambreJIS H 4040, Aluminium and aluminium alloy bars and wires (BE, BD, W)ASTM B221 para barra, varilla y alambre extruidos; ASTM B211 para barra, varilla y alambre laminados o con acabado en frío
Perfiles extruidosJIS H 4100, Aluminium and aluminium alloy extruded profiles (S)ASTM B221, Aluminum and Aluminum-Alloy Extruded Bars, Rods, Wire, Profiles, and Tubes
Correspondencias por alcance del producto. Ninguno de los dos organismos las declara formalmente equivalentes. JIS H 4000 es en sí una adopción modificada de ISO 209 e ISO 6361. Tubo, forjas, foil y piezas fundidas tienen sus propias normas.

Al juntar aleación, forma y temple, las designaciones japonesas típicas se traducen así:

En un plano japonésSe lee comoEspecificación ASTM más cercana
A5052P-H32Lámina o placa 5052-H32ASTM B209
A5052P-H34Lámina o placa 5052-H34ASTM B209
A6061P-T6 / A6061P-T651Lámina o placa 6061-T6 / 6061-T651ASTM B209
A6061BE-T6Barra extruida 6061-T6ASTM B221
A6061BD-T6Barra estirada 6061-T6ASTM B211
A7075P-T651Placa 7075-T651ASTM B209
A6063S (temple según se especifique)Perfil extruido 6063ASTM B221

A5052-H32 vs. 5052-H32: cercanos, no idénticos

La composición química coincide, pero cada norma fija sus propios límites de propiedades mecánicas y sus propios rangos de espesor. Las diferencias son pequeñas, y por eso mismo se pasan por alto:

PropiedadJIS H 4000ASTM B209
Resistencia a la tensión, 5052-H32215–265 MPa (espesor de más de 1.3 a 2.9 mm)31.0–38.0 ksi (aprox. 214–262 MPa)
Límite de fluencia (0.2 % de deformación residual), 5052-H32, mín.155 MPa, solo si el comprador lo solicita23.0 ksi (aprox. 159 MPa)
Resistencia a la tensión, 5052-H34235–285 MPa34.0–41.0 ksi (aprox. 234–283 MPa)
Resistencia a la tensión, 6061-T6, mín.295 MPa (espesor de más de 0.5 a 6.5 mm)42 ksi (aprox. 290 MPa)
Límite de fluencia, 6061-T6, mín.245 MPa (mismo rango)35 ksi (aprox. 241 MPa)
Valores JIS de JIS H 4000, Tabla 3. Valores ASTM según resúmenes publicados de ASTM B209 (5052) y mínimos de 6061-T6 citados comúnmente. Las conversiones a MPa están redondeadas. Los rangos de espesor difieren entre las dos normas; revise la edición vigente de cada una para su calibre.

De aquí salen dos puntos. Primero, los mínimos JIS del 6061-T6 son un poco más altos que los valores ASTM que se citan comúnmente, así que un material certificado solo a B209 no demuestra por sí mismo que cumpla la cifra JIS. Segundo, para A5052P el requisito JIS de límite de fluencia aplica solo cuando el comprador lo pide. Si el límite de fluencia importa en el diseño, acuerde con el lado japonés si debe especificarse y reportarse en el certificado de material (en Japón se le llama mirushito, del inglés "mill sheet"; en México, certificado de calidad del material o MTR).

Series 1000 a 7000: aleaciones tratables y no tratables térmicamente

Figura 2: Las siete series de aleaciones de aluminio forjado

Las aleaciones se dividen en dos grupos, según cómo ganan resistencia.

No tratables térmicamente: se refuerzan por trabajo en frío, como el laminado
Serie 1000Aluminio puro99 % de Al o más. Excelente conductividad eléctrica y térmica y resistencia a la corrosión, pero baja resistencia mecánica. Disipadores de calor, reflectores
Serie 3000Al-MnLa 3003 es alrededor de 10 % más resistente que la 1100. Utensilios, techumbres, latas de bebida
Serie 4000Al-SiBajo punto de fusión. Alambre de soldadura, material de aporte para brazing, pistones
Serie 5000Al-MgBuena resistencia a la corrosión y soldabilidad. 5052, 5083. Lámina metálica, barcos
Tratables térmicamente: se refuerzan por tratamiento de solución y envejecimiento
Serie 2000Al-CuDuraluminio (2017) y otras. Alta resistencia, menor resistencia a la corrosión
Serie 6000Al-Mg-Si6061, 6063. Equilibrio entre resistencia y resistencia a la corrosión. Estructuras, marcos de ventana
Serie 7000Al-Zn-Mg7075 y otras. De las aleaciones de aluminio más resistentes. Aeronáutica
Otras
Serie 8000Otras aleacionesAleaciones Al-Fe para foil, aleaciones Al-Li y otras

Fuente: Japan Aluminium Association, "About Aluminum". La serie 8000 agrupa "otras aleaciones" que no pertenecen a las series 1 a 7.

La JAA divide las aleaciones de aluminio en aleaciones forjadas, que se laminan o extruyen a su forma, y aleaciones de fundición, que se funden y se vacían en moldes. Solo las aleaciones forjadas usan los números de cuatro dígitos.

Las aleaciones forjadas se dividen a su vez en aleaciones no tratables térmicamente, que se refuerzan por trabajo en frío, y aleaciones tratables térmicamente, que se refuerzan por tratamiento térmico. Esta división determina qué códigos de temple verá y cuánta resistencia le costará una soldadura.

Aleaciones no tratables térmicamente (series 1000, 3000, 4000 y 5000)

Estas aleaciones ganan resistencia por endurecimiento por deformación, por ejemplo con el laminado, y el calor las ablanda. Gracias a su buena resistencia a la corrosión y a su soldabilidad, la serie 5000 tiene muchas variantes y una gama amplia de usos.

En la serie 5000, la resistencia sube con el contenido de magnesio. La 5052, con una cantidad moderada, se usa en piezas de lámina y en vehículos. La 5083, con alrededor de 4.5–5 % de magnesio, es la más resistente de las aleaciones no tratables térmicamente y se usa en estructuras soldadas como barcos y tanques de GNL.

Aleaciones tratables térmicamente (series 2000, 6000 y 7000)

Estas aleaciones se calientan para disolver los elementos de aleación, se templan (enfriamiento rápido) y luego se envejecen para que se formen precipitados finos que aportan resistencia. Los duraluminios de la serie 2000 rivalizan con el acero en resistencia, pero su alto contenido de cobre reduce la resistencia a la corrosión, por lo que requieren protección anticorrosiva en ambientes severos.

La serie 6000 equilibra resistencia y resistencia a la corrosión. Ejemplos típicos son la 6063, usada en grandes volúmenes para marcos de ventanas de aluminio, y la 6061, cuyo límite de fluencia es comparable al del acero estructural. La serie 7000 incluye aleaciones con cobre, como la 7075, de las más resistentes del aluminio, y aleaciones sin cobre para estructuras soldadas, como la 7N01.

Aleaciones de fundición y de inyección (die casting): un sistema aparte

Las piezas inyectadas a presión (die casting), comunes en componentes de motor y carcasas, usan otro código, como ADC12. Las aleaciones de fundición no tienen un sistema de registro internacional como el de las forjadas, por lo que los códigos cambian de un país a otro. La ADC12 (JIS H 5302) suele cruzarse con la 383 / A383, pero las tablas publicadas no coinciden y los límites de composición son distintos, así que confirme la contraparte con el lado japonés. Una pieza maquinada a partir de placa o barra y una pieza fundida a su forma provienen de sistemas de materiales completamente distintos.

A5052 vs. A6061 vs. A7075 de un vistazo

A5052, A6061 y A7075 son las aleaciones que verá con más frecuencia en piezas de máquina, bastidores de equipo y fixtures (dispositivos de sujeción y posicionamiento). Pertenecen a series distintas y ganan resistencia de formas distintas, así que conviene empezar por el panorama general.

Figura 3: A5052 vs. A6061 vs. A7075

A mayor resistencia, la soldadura y la resistencia a la corrosión se vuelven más limitadas.

A5052
A6061
A7075
Serie
5000 (Al-Mg)
No tratable térmicamente
6000 (Al-Mg-Si)
Tratable térmicamente
7000 (Al-Zn-Mg-Cu)
Tratable térmicamente
Elementos de aleación principales
Mg 2.2–2.8 %
Mg 0.8–1.2 %, Si 0.40–0.8 %, poco Cu
Zn 5.1–6.1 %, Mg 2.1–2.9 %, Cu 1.2–2.0 %
Temples comunes
H32, H34
T6, T651
T6, T651
Resistencia
Media
Alta (límite de fluencia comparable al del acero estructural)
De las más altas entre las aleaciones de aluminio
Resistencia a la corrosión
Buena. Excelente en agua de mar
Buena
Menor
Soldadura
Muy adecuada
Posible, pero baja la resistencia de la unión
Propensa a agrietarse en soldadura por arco
Usos principales
Lámina en general, barcos, vehículos, construcción
Estructuras, vehículos, piezas de máquina
Aeronáutica, artículos deportivos, piezas de alta resistencia

Rangos de composición según JIS H 4000. Propiedades según la Japan Aluminium Association, "About Aluminum", y las notas de propiedades y aplicaciones de JIS H 4000 y H 4040.

La siguiente tabla reduce la comparación a resistencia, soldadura y cuándo elegir cada aleación.

A5052A6061A7075
Serie5000 (Al-Mg)6000 (Al-Mg-Si)7000 (Al-Zn-Mg-Cu)
Cómo gana resistenciaTrabajo en frío (H32, H34)Tratamiento térmico (T6)Tratamiento térmico (T6)
Resistencia a la tensión en lámina (JIS)215–265 MPa (H32)295 MPa mín. (T6)540 MPa mín. (T6)
Resistencia a la corrosiónBuena, incluso en agua de marBuenaMenor
SoldaduraMuy adecuadaPosible, pero la zona de soldadura pierde resistenciaPropensa a agrietarse en soldadura por arco
Elíjala paraLámina y piezas soldadasEstructuras atornilladas y piezas de máquinaZonas que necesitan la máxima resistencia
Las resistencias a la tensión son mínimos o rangos de JIS H 4000 y varían según el rango de espesor.

La JAA llama a la A5052 su "aleación más representativa". Es una aleación de resistencia media cuya resistencia a la fatiga es alta en relación con su resistencia estática, y resiste bien el agua de mar, lo que la convierte en el primer candidato habitual cuando no hay motivo para elegir otra.

La A6061 es una aleación tratable térmicamente con una pequeña adición de cobre, y el tratamiento T6 le da un límite de fluencia bastante alto. La A7075, desarrollada en Japón, se conoce allá como cho-cho-jurarumin ("extra super duraluminio"). Es de las aleaciones de aluminio más resistentes, pero de las tres es la más limitada en resistencia a la corrosión y soldabilidad.

Figura 4: Resistencia a la tensión y límite de fluencia en lámina (JIS H 4000)

JIS garantiza para la lámina A7075-T6 más del doble de resistencia a la tensión que para la A5052-H32.

Resistencia a la tensiónLímite de fluencia (0.2 %)
A5052-H32Más de 1.3 a 2.9 mm
215–265 MPa
155 mín.
A6061-T6Más de 0.5 a 6.5 mm
295 mín.
245 mín.
A7075-T6Más de 1.5 a 3.0 mm
540 mín.
470 mín.

Valores de JIS H 4000 (láminas, tiras y placas), Tabla 3; varían según el rango de espesor. El valor de límite de fluencia de A5052P aplica solo cuando el comprador lo solicita. Verifique los valores reales en el certificado de material.

Al comparar cifras, haga coincidir siempre el temple y el rango de espesor. La A5052 recocida (temple O) y la A5052-H34 difieren mucho en resistencia, e incluso dentro de un mismo temple los valores especificados cambian de un rango de espesor a otro.

Designaciones de temple: cómo H32 y T6 cambian el material

Figura 5: Códigos básicos de temple y ejemplos comunes

El código de temple indica qué proceso fijó la condición del material tal como salió de fabricación.

F: Tal como se fabricóSin control especial del endurecimiento por deformación ni del tratamiento térmico
Proceso que fija la condición
O: RecocidoLa condición más blanda. Para piezas con doblez o embutido severos
H: Endurecido por deformaciónAleaciones no tratables térmicamente. H32 = endurecido por deformación, estabilizado, 1/4 duro
T: Tratado térmicamenteAleaciones tratables térmicamente. T6 = tratamiento de solución y después envejecido artificial
El segundo dígito después de H es el nivel de dureza (2 = 1/4 duro, 4 = 1/2 duro, 6 = 3/4 duro, 8 = duro completo). T651 es T6 con un paso de estirado para aliviar esfuerzos residuales.

Fuente: JIS H 0001 (designaciones de temple). JIS define también W, una condición inestable en la que la aleación envejece de forma natural después del tratamiento de solución.

El número de aleación le dice de qué está hecho el material. El código de temple después del guion le dice en qué condición se terminó. JIS H 0001 define cinco códigos básicos: F, O, H, W y T. La norma se elaboró con base en ISO 2107 y también hace referencia a ANSI H35.1, la norma estadounidense de temples. Códigos comunes como H32, T6 y T651 se escriben igual en el uso de AA, pero confirme con el lado japonés cualquier código menos común.

Temples H: resistencia por trabajo en frío

Los temples H aplican a aleaciones no tratables térmicamente. El primer dígito indica cómo se terminó el material:

  • H1: solo endurecido por deformación
  • H2: endurecido por deformación y luego parcialmente recocido
  • H3: endurecido por deformación y luego estabilizado

El segundo dígito es el nivel de dureza: 2 es 1/4 duro, 4 es 1/2 duro y 8 es duro completo. A5052-H32 y H34, ambos comunes en lámina, son el mismo material estabilizado, a un cuarto y a medio nivel de dureza. El H34 es más resistente pero más difícil de doblar.

A5052-H32 vs. H34: cuál usar

H32 contra H34 es una duda frecuente en planos y cotizaciones de lámina. Ambos están endurecidos por deformación y estabilizados, y se diferencian solo en el nivel de dureza.

JIS H 4000 fija la resistencia a la tensión del H32 en 215–265 MPa y la del H34 en 235–285 MPa, por lo que el rango del H34 queda unos 20 MPa más arriba. Los valores exactos dependen del rango de espesor.

  • Piezas de lámina con muchos dobleces o radios de doblez pequeños: H32, que tiene más elongación de reserva, es menos propenso a agrietarse
  • Tapas y paneles que se usan planos y con pocos dobleces: H34, si quiere un poco más de resistencia y de resistencia a las abolladuras
  • Disponibilidad: los temples en existencia varían según el distribuidor. Un ejemplo es lámina delgada casi toda en H34 y placa de más de unos 6 mm casi toda en H112 laminada en caliente (trabajada en caliente o con trabajo en frío muy ligero, con propiedades mecánicas garantizadas)

Si un plano dice solo "A5052P" sin temple, el proveedor decide cuál le entrega. En piezas con requisitos de doblez o de resistencia, especifique el temple y, si tiene dudas, haga un doblez de prueba para verificar que no se agriete. Si recibe un plano así desde Japón, pregunte qué temple pretendía el diseñador.

Temples T: resistencia por tratamiento térmico

Los temples T aplican a aleaciones tratables térmicamente. T4 es tratado con solución (calentado para disolver los elementos de aleación y luego templado) y envejecido de forma natural a temperatura ambiente. T6 es tratado con solución y después envejecido artificialmente con calor. T6 es el temple habitual de la A6061 y la A7075.

Este proceso funciona distinto al temple y revenido del acero. El temple endurece la estructura del propio acero, mientras que las aleaciones de aluminio tratables térmicamente ganan resistencia cuando los elementos disueltos durante el enfriamiento rápido precipitan después como partículas finas.

El T651, común en placa gruesa y barra, se estira después del tratamiento de solución para aliviar esfuerzos residuales y luego se envejece artificialmente. En piezas de precisión en las que se quiere limitar la deformación después del maquinado, esta diferencia se nota en la exactitud del maquinado.

Misma aleación, otro temple, otro material

Una confusión común en cotizaciones y pedidos es especificar solo "A6061" sin temple. La 6061 en temple O se termina en su condición más blanda y es un material distinto del T6, que se procesa para la máxima resistencia.

Trate la casilla de material como una sola especificación formada por aleación, forma del producto y temple. Si apenas empieza con planos japoneses, descomponga cada designación de material en sus partes y revíselas una por una. Ese hábito evita errores de compra.

Elección por resistencia, peso y rigidez

El bajo peso es el principal motivo para elegir aluminio. Según la JAA, el aluminio tiene una gravedad específica de 2.7, alrededor de un tercio de la del hierro (7.8). El ahorro de peso rinde más en partes móviles de equipos de transporte, fixtures que se sostienen a mano y piezas de vehículos.

Con la misma sección transversal, sin embargo, el aluminio se flexiona más que el acero. Los datos de la JAA dan para el aluminio puro un módulo de Young (resistencia a la deformación elástica) de 68.3 GPa.

El módulo de Young varía poco entre aleaciones y temples, así que una aleación más resistente no vuelve la pieza notablemente más rígida. Es fácil pasarlo por alto. Cuando el problema es la rigidez, aumentar el espesor o agregar nervaduras suele ayudar más que cambiar a 7075.

En la práctica, base la revisión de resistencia en el límite de fluencia (esfuerzo de prueba al 0.2 %), un indicador práctico de dónde empieza la deformación permanente, y no en la resistencia a la tensión, y revise la deflexión por separado.

  • Basta resistencia media y la pieza se forma o se suelda: A5052
  • Se necesita un límite de fluencia cercano al del acero y la pieza se atornilla: A6061-T6
  • Se necesita la máxima resistencia con límites estrictos de peso y tamaño: A7075-T6

Elección por soldabilidad

Soldador aplicando soldadura TIG a una lámina de aluminio sobre una mesa de trabajo

La soldadura es donde más claramente difieren las tres aleaciones. Decida pronto, durante la selección de material, si la pieza se va a soldar. En México, las condiciones de seguridad e higiene en soldadura y corte las regula la NOM-027-STPS-2008; confirme que sea la versión vigente.

Figura 6: Soldabilidad por aleación

Cuanto más depende una aleación del tratamiento térmico para su resistencia, más resistencia pierde con el calor de la soldadura.

A5052
Adecuada para estructuras soldadasNo tratable térmicamente y con buena soldabilidad. Muy usada en ensambles soldados de lámina
A5083
Adecuada para estructuras soldadasLa aleación no tratable térmicamente más resistente. Estructuras soldadas de barcos, tanques de baja temperatura y recipientes a presión
A6061-T6
Cuidado con la pérdida de resistencia en la soldaduraLa zona cercana a la soldadura pierde la resistencia del T6. Como las uniones soldadas son más débiles, se usa sobre todo en estructuras atornilladas o remachadas
A7075-T6
No apta para soldadura por arcoPropensa a agrietarse durante la solidificación. Planee una unión mecánica

Fuentes: Japan Aluminium Association, "About Aluminum"; JIS H 4000 / H 4040; Japan Welding Engineering Society, Welding Information Center Q&A; Nature Communications (2019).

Como la A5052 y la A5083 no son tratables térmicamente, el calor de la soldadura les cuesta relativamente poca resistencia, lo que las hace adecuadas para estructuras soldadas. Por eso las grandes estructuras soldadas, como barcos y tanques, usan tan a menudo la serie 5000. La A6061-T6, en cambio, puede soldarse, pero el calor deshace el efecto del envejecimiento.

Un Q&A técnico de la Japan Welding Engineering Society da un ejemplo de soldadura a tope en 6061-T6 de 3.2 mm (aprox. 1/8 in). El metal base se ablandó hasta unos 20 mm del centro del cordón y, a menos de unos 10 mm del centro, la resistencia cayó a cerca de 60–70 % de su nivel antes de soldar.

Si a la pieza se le puede dar un nuevo tratamiento T6 después de soldar, la misma fuente indica que esta pérdida casi desaparece.

La A7075 es conocida por agrietarse durante la soldadura por arco. Un estudio de 2019 en Nature Communications, al hablar de aleaciones de alta resistencia como la 7075, señala que el agrietamiento en la soldadura ha frenado su uso más amplio. Por eso los diseños en 7075 suelen suponer uniones atornilladas o remachadas.

Elección por acabado, maquinabilidad y forma del producto

Fresa de extremo maquinando una cavidad en un bloque de aluminio en un centro de maquinado

Después de la resistencia y la soldadura, los siguientes factores son el tratamiento superficial, la facilidad de maquinado y si el material se consigue en la forma que necesita.

Anodizado

El anodizado, que en Japón se llama arumaito, es un tratamiento superficial común para el aluminio. Hace crecer en la superficie una capa de óxido dura y gruesa que mejora la resistencia a la corrosión y al desgaste. A diferencia del recubrimiento galvánico en piezas de acero, que agrega metal desde el exterior, el anodizado convierte el propio metal base en el recubrimiento.

El color de la capa depende de la composición de la aleación. Datos de la JAA describen la A5056 como una aleación que se anodiza y se tiñe bien.

Una empresa japonesa de tratamientos superficiales informa que la A2017 y la A7075, con alto contenido de cobre o de zinc, toman color incluso con anodizado transparente. En piezas cosméticas, defina juntos el material y las condiciones del tratamiento.

Maquinabilidad

La maquinabilidad también varía según la aleación. Las notas de propiedades de JIS H 4040 califican la 2017 como de buena maquinabilidad y la 2011, de corte libre, como de muy buena maquinabilidad. Ambas se usan en piezas de máquina y tornillería.

En piezas maquinadas a veces se eligen estas aleaciones de la serie 2000 por su maquinabilidad, pero las dos contienen mucho cobre y tienen menor resistencia a la corrosión. La elección se reduce a si importa más la facilidad de maquinado o la resistencia a la corrosión. La maquinabilidad real también depende de las herramientas y de las condiciones de corte, así que decídalo junto con el taller de maquinado.

Forma del producto y disponibilidad

Verifique si la aleación se vende en la forma que necesita. La A5052 es la opción típica para lámina, mientras que la A6061, la A2017 y la A7075 son comunes en placa gruesa y barra. Si compra en México, es frecuente que los distribuidores manejen espesores en pulgadas, así que convierta con cuidado los rangos de espesor al comparar con las cifras JIS.

Para perfiles extruidos con secciones complejas, como marcos de ventana y perfiles estructurales, la A6063 es la aleación habitual. Es menos resistente que la 6061, pero se extruye con facilidad y tiene buena resistencia a la corrosión y buenas propiedades de acabado superficial.

Si diseña con perfiles, lo práctico es elegir entre aleaciones de extrusión como la 6063 o la 6N01 (6005C). La 6061 y la 7075 son más difíciles de extruir que la 6063, así que se adaptan peor a perfiles de sección compleja.

Diagrama de decisión: de qué aleación partir

Figura 7: Diagrama de decisión para elegir una aleación de aluminio

Avance de arriba hacia abajo y parta del candidato donde responda "sí" por primera vez.

P1¿La pieza se va a soldar?
Sí → A5052. A5083 si necesita más resistencia o resistencia al agua de mar
No → P2
P2¿Necesita un perfil extruido de sección compleja?
Sí → A6063. Si no es suficientemente resistente, una aleación de extrusión como la 6N01
No → P3
P3¿Necesita un límite de fluencia cercano al del acero?
Sí → A6061-T6. Estructuras atornilladas y piezas de máquina
Aún no es suficiente → P4
P4¿Necesita la máxima resistencia con límites estrictos de peso y tamaño?
Sí → A7075-T6. No es apta para soldadura por arco, así que planee unirla con sujetadores y proteger contra la corrosión

Es una regla práctica. La selección real debe considerar también cargas, ambiente de servicio, tratamiento superficial, costo y lo que el proveedor tenga en existencia.

Las dos primeras preguntas por resolver son si la pieza se va a soldar y qué forma tiene. Esas dos respuestas reducen mucho los candidatos, y después puede subir a una aleación más resistente solo hasta donde lo exija la resistencia requerida.

Dónde encaja la A5052

La A5052 sirve sobre todo para piezas de lámina que se doblan o se sueldan, como tapas, paneles, soportes y gabinetes. Su buena resistencia a la corrosión y su resistencia a la fatiga relativamente alta también la hacen adecuada para piezas de vehículos sometidas a vibración y para piezas a la intemperie o en zonas húmedas. Para lámina, la A5052 es el punto de partida por defecto.

Dónde encaja la A6061

La A6061 sirve para piezas estructurales atornilladas, como bastidores de equipo, placas base, fixtures y piezas de máquina. Las notas de propiedades de JIS la describen sobre todo como material estructural para uniones atornilladas y remachadas, y con frecuencia se maquina a partir de placa gruesa o barra redonda.

Dónde encaja la A7075

La A7075 sirve para piezas que llevan al límite tanto el peso como la resistencia, como componentes aeronáuticos, artículos deportivos, brazos de robot y fixtures con cargas elevadas. Como tiene menor resistencia a la corrosión, tiende a tomar color al anodizarse y no es apta para soldadura por arco, resérvela para las zonas que realmente necesitan su resistencia.

Cuándo mirar más allá de las tres

Según la aplicación, hay otros candidatos:

  • Serie 1000 para barras colectoras (busbars) y disipadores de calor que necesitan alta conductividad eléctrica o térmica
  • Serie 3000 para productos delgados conformados, como latas de bebida y techumbres
  • 5083 para grandes estructuras soldadas expuestas al agua de mar

En piezas complejas producidas en volumen, las piezas de inyección (die casting) como la ADC12 también vale la pena compararlas con el material forjado.

Qué confirmar antes de sustituir

Cuando un plano o una cotización japonesa especifica una designación JIS del aluminio y usted quiere comprar localmente o aceptar un equivalente AA/ASTM, confirme estos puntos por escrito con su cliente, diseñador o proveedor japonés antes de hacer el pedido. No confirmamos una norma NMX que sustituya directamente a JIS H 4000 o ASTM B209; si su cliente o su planta exigen una NMX, pregunte al proveedor cuál aplica y cómo se compara con la norma del plano.

  • ¿La designación está completa? Deben aparecer aleación, forma del producto y temple. Si el plano dice solo "A5052P" o "A6061", pregunte qué temple pretendía el diseñador.
  • ¿Qué norma JIS de producto aplica? H 4000 (lámina y placa), H 4040 (barra y alambre) o H 4100 (perfiles extruidos) le indica si debe comparar con ASTM B209, B211 o B221.
  • ¿Se acepta un equivalente ASTM o EN? Si es así, ¿el material debe cumplir además los mínimos JIS (por ejemplo, 295 MPa de resistencia a la tensión para A6061P-T6 en el rango de 0.5–6.5 mm) o solo la norma sustituta?
  • ¿Se acepta otro temple? Por ejemplo, H32 en lugar de H34 si es lo que hay en existencia, T651 en lugar de T6, o H112 para placa gruesa.
  • ¿Qué propiedades deben certificarse? Para A5052P, JIS aplica el requisito de límite de fluencia solo si se solicita. Confirme si el límite de fluencia debe especificarse y reportarse.
  • ¿La pieza se va a soldar, anodizar por apariencia o maquinar mucho? Esto decide si es aceptable otra aleación, como 2017 o 7075 en lugar de 6061.
  • ¿La aleación es exclusiva de Japón? En aleaciones N como la 7N01, o en fundiciones como la ADC12, pregunte al diseñador qué contraparte aceptaría.
  • ¿Qué documentos debe entregar? Normalmente un certificado de material que nombre la norma y muestre la química y las propiedades mecánicas reales.

Límites de esta guía

  • Las coincidencias de número de aleación siguen el sistema de registro internacional. Las normas de producto, las tolerancias y los límites de propiedades siguen siendo distintos entre JIS y ASTM, y las tablas de equivalencias no siempre coinciden.
  • Los valores de propiedades son mínimos o rangos de las normas de las fuentes que se listan abajo. Las normas se revisan (JIS H 4000 se revisó en 2022), así que revise las ediciones vigentes de JIS y ASTM antes de apoyarse en una cifra.
  • La aeronáutica, los equipos a presión, las estructuras construidas bajo un código de diseño y otras aplicaciones reguladas pueden exigir una especificación determinada. El propietario, el responsable del diseño o la autoridad del código decide si una sustitución es aceptable.
  • Tubo, forjas, foil y fundiciones están cubiertos por otras normas y no se incluyen aquí.
  • El diagrama de decisión y las notas de "dónde encaja" son reglas prácticas, no sustituyen una revisión de diseño de cargas y condiciones de servicio.

Resumen

Puntos clave
  • Una designación JIS como A5052P-H34 es la aleación 5052, forma P (lámina o placa), temple H34. Quite la "A" para obtener el número de aleación AA.
  • Los mismos cuatro dígitos significan la misma composición química, pero la norma de producto es distinta: JIS H 4000 para lámina y placa corresponde más de cerca a ASTM B209.
  • Las propiedades mínimas y los rangos de espesor no son idénticos entre JIS y ASTM, así que confirme a qué norma debe cumplir el material.
  • El primer dígito indica la serie: 5 es Al-Mg, 6 es Al-Mg-Si y 7 es Al-Zn-Mg. Las series 1000, 3000, 4000 y 5000 ganan resistencia por trabajo en frío; las series 2000, 6000 y 7000, por tratamiento térmico.
  • El temple cambia mucho la resistencia. Aleación, forma del producto y temple juntos forman una sola especificación.
  • Como punto de partida: A5052 para piezas soldadas, A6061-T6 para estructuras atornilladas y A7075-T6 para la máxima resistencia.

Preguntas frecuentes

¿La A5052 es lo mismo que el aluminio 5052?

La aleación es la misma. La JIS A5052 usa el número de aleación 5052 registrado internacionalmente, y la Japan Aluminium Association afirma que los mismos cuatro dígitos significan exactamente la misma composición química. Las normas de producto, en cambio, son distintas, así que los límites de propiedades mecánicas y las tolerancias pueden variar un poco entre JIS H 4000 y ASTM B209.

¿Cuál es el equivalente ASTM de A5052P-H34?

El equivalente más cercano es lámina o placa 5052-H34 según ASTM B209 (o B209M para límites métricos). La "P" significa lámina, tira o placa bajo JIS H 4000, y H34 significa endurecido por deformación, estabilizado y 1/2 duro.

A6061 vs. 6061: ¿hay alguna diferencia?

La química es la misma, pero las propiedades mínimas dependen de la norma. Para lámina T6, JIS H 4000 fija 295 MPa de resistencia a la tensión y 245 MPa de límite de fluencia para espesores de más de 0.5 a 6.5 mm, mientras que los mínimos de ASTM B209 que se citan comúnmente son 42 ksi (aprox. 290 MPa) y 35 ksi (aprox. 241 MPa). Confirme qué norma aplica antes de sustituir.

¿Qué especificación ASTM corresponde a JIS H 4000?

ASTM B209 (B209M en métrico) es la más cercana. Ambas cubren lámina y placa de aluminio y aleaciones de aluminio. Para barras y alambre bajo JIS H 4040, compare con ASTM B221 (extruido) o B211 (laminado o con acabado en frío). Para perfiles extruidos bajo JIS H 4100, compare con ASTM B221.

¿Cuál es la diferencia entre H32 y H34?

Ambos están endurecidos por deformación y estabilizados. H32 es 1/4 duro y H34 es 1/2 duro. En lámina de A5052, JIS H 4000 fija la resistencia a la tensión en 215–265 MPa para H32 y 235–285 MPa para H34, así que el H34 es más resistente pero tolera menos los dobleces cerrados.

Fuentes

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Acerca del editor

Editor de MONOSCOPEFOUNDER & EDITOR

Trabajó unos diez años en un fabricante de equipos para plantas y en una empresa de ingeniería de plantas, a cargo de propuestas, diseño y puesta en marcha de equipos, y luego se pasó al marketing digital. Hoy es consultor web para fabricantes B2B y los ayuda a explicar sus productos y su tecnología. Cuenta con licencias nacionales de Japón como Energy Manager e Ingeniero Eléctrico Jefe de Tercera Clase.

Escribe un blog de ingeniería desde 2017 (más de 500 artículos) y tiene un canal de YouTube en japonés con unos 20,000 suscriptores. Cada guía se escribe desde el punto de vista de la planta japonesa y se verifica con las normas citadas.

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