El aluminio puro es blando porque las dislocaciones pueden desplazarse con relativa facilidad a través de su red cristalina. La aleación endurece el aluminio al introducir átomos de soluto que distorsionan la red cristalina y partículas intermetálicas duras o de segunda fase que obstaculizan la deformación. Las aleaciones tratables térmicamente ganan resistencia adicional cuando el tratamiento de solución, el temple y el envejecimiento producen una distribución fina de precipitados. El trabajo en frío y la estructura del grano también influyen en la resistencia al flujo plástico. Por lo tanto, la dureza final depende de la composición, la distribución de fases, el tratamiento térmico, el estado de templado y el historial de procesamiento, más que del contenido de aluminio por sí solo.
El aluminio puro es blando porque las dislocaciones se desplazan con relativa facilidad a través de su red cristalina cúbica de cara centrada. Las aleaciones de aluminio son más duras porque la aleación y el tratamiento térmico introducen obstáculos que se oponen a este movimiento.
Cuando los átomos de aleación se disuelven en el aluminio, sus diferentes tamaños atómicos distorsionan la red cristalina. Los campos de tensión locales resultantes interactúan con las dislocaciones, por lo que se requiere una mayor tensión aplicada para que se produzca la deformación plástica. El efecto de refuerzo depende del tipo y la cantidad de soluto, así como de la cantidad que permanece en la solución sólida.
Los elementos de aleación también pueden formar compuestos intermetálicos u otras fases secundarias. Estas partículas suelen ser mucho más duras que la matriz de aluminio e impiden el movimiento de las dislocaciones. Por lo tanto, una mezcla mecánica de matriz blanda y compuesto duro presenta una mayor dureza que el aluminio puro, aunque un exceso de compuestos frágiles puede reducir la ductilidad y la tenacidad.
Las aleaciones de aluminio tratables térmicamente pueden someterse a un tratamiento de solubilización, temple y envejecimiento. Durante el envejecimiento, se forma una dispersión fina de precipitados a partir de la solución sólida sobresaturada. Las partículas coherentes o semicoherentes, muy próximas entre sí, obstaculizan considerablemente las dislocaciones. A medida que los precipitados crecen y cambia su espaciado, la dureza alcanza primero un valor máximo y posteriormente puede disminuir durante el sobreenvejecimiento.
La dureza no viene determinada únicamente por el contenido en aluminio. Depende del sistema de aleación, el nivel de soluto, el tipo y la distribución de los compuestos, la estructura granular, el conformado en frío y las condiciones del tratamiento térmico. Por eso, dos aleaciones de aluminio, o la misma aleación en diferentes estados de endurecimiento, pueden presentar valores de dureza muy diferentes.
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