El límite elástico del aluminio es el nivel de tensión al que el metal se deforma permanentemente; suele oscilar entre 35 MPa y 550 MPa, dependiendo de la aleación y el tratamiento térmico. Si se aplica fuerza al aluminio y este no recupera su forma original, se ha superado su límite elástico.
Esta propiedad determina si el aluminio se doblará permanentemente o volverá a su forma original bajo carga.
Las distintas aleaciones de aluminio tienen límites elásticos muy diferentes según su composición y procesamiento. El aluminio puro es relativamente blando y tiene un límite elástico bajo, mientras que las versiones aleadas y tratadas térmicamente pueden ser de cinco a diez veces más resistentes.
A continuación se muestra una comparación de las aleaciones de aluminio más comunes:
| Aleación de aluminio | Templar | Fuerza de producción (MPa) | Fuerza de producción (ksi) | Aplicaciones comunes |
|---|---|---|---|---|
| 1100 | O (recocido) | 35 | 5 | Equipos químicos, contenedores de alimentos. |
| 1100 | H14 | 95 | 14 | Trabajo de chapa |
| 2024 | T3 | 345 | 50 | Estructuras de aeronaves |
| 3003 | O | 40 | 6 | Utensilios de cocina, techados |
| 3003 | H14 | 145 | 21 | Tanques de almacenaje |
| 5052 | O | 90 | 13 | aplicaciones marinas |
| 5052 | H32 | 195 | 28 | Recipientes a presión |
| 6061 | T6 | 275 | 40 | Marcos estructurales, piezas de automoción |
| 6063 | T5 | 145 | 21 | Extrusiones arquitectónicas |
| 7075 | T6 | 505 | 73 | Componentes aeroespaciales de alto estrés |
El aluminio no tiene una característica distintiva límite de elasticidad Como el acero dulce, en cambio, pasa gradualmente de la deformación elástica a la plástica. Esto significa que no se observará una caída repentina ni una meseta en la curva de tensión-deformación.
Los ingenieros definen el límite elástico del aluminio mediante el método de compensación del 0.2 %. Trazan una línea paralela a la porción elástica de la curva de tensión-deformación, compensada por una deformación del 0.2 %, y donde se interseca con la curva real se obtiene el límite elástico.
La deformación elástica del aluminio suele oscilar entre el 0.2 % y el 0.5 %, dependiendo de la aleación. Esto representa la deformación total en el punto de fluencia, incluyendo tanto la deformación elástica como una pequeña deformación plástica.
El límite elástico marca la deformación permanente del aluminio, mientras que la resistencia máxima a la tracción es la tensión máxima antes de la rotura. La resistencia máxima suele ser entre un 10 % y un 50 % superior al límite elástico, dependiendo de la aleación.
Sí, se puede aumentar el límite elástico mediante el trabajo en frío (laminado o estirado) o el endurecimiento por envejecimiento si se trata de una aleación tratable térmicamente. Sin embargo, estos procesos pueden reducir la ductilidad y la resistencia a la corrosión.
Un mayor límite elástico generalmente se correlaciona con una mejor resistencia a la fatiga. Las aleaciones con límites elásticos superiores a 300 MPa suelen mostrar un mejor rendimiento en condiciones de carga cíclica.
El material se deforma permanentemente y no recupera su forma original. La carga continua más allá del límite elástico provoca endurecimiento por acritud, estrangulación y, finalmente, fractura al alcanzar la resistencia máxima a la tracción.
