El punto de fusión de un metal es la temperatura a la que pasa de sólido a líquido. Para los metales puros, esta transición normalmente ocurre a una temperatura bien definida. Sin embargo, para aleaciones de ingeniería como acero al carbono, acero inoxidable, latón, aluminio 6061 y aluminio 7075, la fusión generalmente ocurre a través de un rango de temperatura en lugar de en un punto exacto.
Para una referencia rápida:
- Aluminio: aproximadamente 660 °C/1220 °F
- Cobre: aproximadamente 1085°C / 1985°F
- Acero carbono: En términos generales, entre 1370 y 1540 °C / 2500 y 2800 °F, según la composición.
- Acero inoxidable 304: aproximadamente 1400–1450°C / 2550–2640°F
- Hierro puro: aproximadamente 1538 °C/2800 °F
- Titanio: aproximadamente 1668°C / 3034°F
- Tungsteno: aproximadamente 3420°C / 6190°F
El punto importante de ingeniería es que El punto de fusión no es lo mismo que la temperatura máxima de servicio.. Un metal puede perder fuerza, oxidarse, deslizarse o distorsionarse cientos de grados antes de acercarse a su temperatura de fusión.
Tabla de puntos de fusión del metal
El siguiente cuadro compara metales puros comunes y aleaciones de ingeniería.
Para los metales puros, el solidus y el liquidus tienen esencialmente la misma temperatura. Para las aleaciones, los dos valores pueden estar separados por decenas o incluso cientos de grados.
| Metal o aleación | Solidus / Inicio de fusión | Liquidus / Totalmente fundido | Aprox. Rango °F | Tipo de material |
|---|---|---|---|---|
| Estaño | 232ºC | 232ºC | 449°F | metal puro |
| Dirigir | 327ºC | 327ºC | 621°F | metal puro |
| Zinc | 420°C | 420°C | 788°F | metal puro |
| Aluminio 7075 | 477ºC | 635ºC | 890–1175 °F | Aleación |
| 2024 Aluminio | ~502°C | 638ºC | ~935–1180°F | Aleación |
| 6061 aluminio | 582ºC | 652ºC | 1080–1205 °F | Aleación |
| 5052 Aluminio | ~607°C | 649ºC | 1125–1200°F | Aleación |
| Aluminio 6063 | 615ºC | 655ºC | 1139–1211°F | Aleación |
| Aluminio puro | 660°C | 660°C | 1220°F | metal puro |
| Latón amarillo | ~905°C | ~932°C | ~1660–1710°F | Aleación |
| Cobre | 1085ºC | 1085ºC | 1985°F | metal puro |
| Hierro fundido | ~1125°C | ~1205°C | ~2060–2200°F | Aleación |
| Acero carbono | ~1370°C* | ~1540°C | ~2500–2800°F | Aleación |
| Acero inoxidable 316 / 316L | ~1375°C | ~1400°C | ~2507–2552°F | Aleación |
| Acero inoxidable 304 / 304L | ~1400°C | ~1450°C | ~2552–2642°F | Aleación |
| Níquel | ~1455°C | ~1455°C | ~2651°F | metal puro |
| Hierro puro | 1538ºC | 1538ºC | 2800°F | metal puro |
| Titanio | ~1668°C | ~1668°C | ~3034°F | metal puro |
| Molibdeno | ~2620°C | ~2620°C | ~4750°F | metal puro |
| tantalio | ~3017°C | ~3017°C | ~5463°F | metal puro |
| Tungsteno | ~3420°C | ~3420°C | ~6190°F | metal puro |
*El acero al carbono cubre una amplia gama de composiciones. Muchos aceros comunes de bajo y medio carbono comienzan a fundirse a temperaturas cercanas a aproximadamente 1425 °C, mientras que los materiales con alto contenido de carbono o aleaciones diferentes pueden tener temperaturas de solidus más bajas.
Por lo tanto, los valores de las tablas de puntos de fusión deben tratarse como Valores de referencia de ingeniería en lugar de especificaciones de procesamiento universales.. El comportamiento de fusión exacto depende de la composición química y, para algunas aleaciones, del historial de procesamiento.
¿Cuál es el punto de fusión de un metal?
Un punto de fusión es la temperatura a la que las fases sólida y líquida de un material pueden coexistir bajo una presión específica.
Para un metal relativamente puro, la transición es brusca.
El aluminio puro, por ejemplo, se funde a aproximadamente 660,3°C. El cobre puro se funde a aproximadamente 1084,6°C, mientras que el hierro puro se funde a aproximadamente 1538ºC.
Los materiales de ingeniería son más complicados porque la mayoría de los metales utilizados en estructuras, maquinaria, vehículos y equipos industriales no son elementos puros.
El acero contiene hierro más carbono y otros elementos.
El acero inoxidable 304 contiene hierro, cromo, níquel y otras adiciones controladas.
El aluminio 6061 contiene magnesio, silicio, cobre y otros elementos.
El latón es principalmente una aleación de cobre y zinc.
Debido a que estos elementos de aleación cambian de fase a diferentes temperaturas e interactúan entre sí, una aleación normalmente no pasa instantáneamente de 100% sólido a 100% líquido.
En cambio, pasa a través de un rango de fusión.
Punto de fusión versus rango de fusión
Esta distinción es una de las cosas más importantes que hay que entender al leer una tabla de puntos de fusión de metales.
Los metales puros tienen un punto de fusión definido
Un metal puro suele tener una temperatura de fusión característica.
Los ejemplos incluyen:
| Metal puro | Punto de fusión aproximado |
|---|---|
| Aluminio | 660°C |
| Cobre | 1085ºC |
| Níquel | 1455°C |
| Hierro | 1538ºC |
| Titanio | 1668ºC |
| Tungsteno | ~3420°C |
Cuando el aluminio puro alcanza aproximadamente 660°C en condiciones atmosféricas normales, la transición de fase sólida a líquida ocurre alrededor de esa temperatura.
Las aleaciones suelen tener un rango de fusión
Una aleación contiene dos o más elementos, por lo que las diferentes fases dentro del material no necesariamente se funden simultáneamente.
Los ejemplos incluyen:
- acero carbono
- acero inoxidable
- aluminio 6061
- 7075 aluminio
- latón
- bronce
- aleaciones de níquel
Para estos materiales, técnicamente resulta más útil especificar:
Temperatura sólida → Temperatura líquida
en lugar de un solo "punto de fusión".
¿Qué son las temperaturas de sólidos y líquidos?
El temperatura sólida es la temperatura por debajo de la cual una aleación es completamente sólida.
El temperatura del liquido es la temperatura por encima de la cual es completamente líquido.
Entre ellos coexisten fases sólidas y líquidas.
Debajo del Solidus
El material permanece completamente sólido.
Para el aluminio 6061, por ejemplo, el solidus típico es de aproximadamente 582ºC.
A temperaturas inferiores a ese valor, el material permanece esencialmente sólido.
Entre sólido y líquido
Se produce una fusión parcial.
Algunas fases son líquidas mientras que otras permanecen sólidas.
Esta región semisólida importa en:
- fundición
- soldadura
- soldadura
- tratamiento térmico
- refinación de metales
- fabricación aditiva
- conformado semisólido
Por encima del líquido
La aleación está completamente fundida.
Para el aluminio 6061, esto ocurre a aproximadamente 652ºC.
Esto no significa que una fundición deba funcionar simplemente a 652°C. Los procesos de fundición y fundición normalmente requieren temperaturas superiores al líquido para mantener la fluidez y compensar la pérdida de calor durante la transferencia y el vertido.
¿Cuál es el punto de fusión del acero?
No existe un punto de fusión universal único para el acero.
El acero es una aleación a base de hierro y su comportamiento de fusión cambia con:
- contenido de carbono
- contenido de manganeso
- cromo
- níquel
- molibdeno
- silicio
- otros elementos de aleación
Un amplio rango de referencia para aceros al carbono es aproximadamente 1370–1540 °C (2500–2800 °F).
Para muchos aceros comunes de bajo y medio carbono, los rangos de fusión prácticos a menudo se concentran más cerca de aproximadamente 1425–1540°C.
Por eso dice simplemente:
“El acero se funde a 1500°C”
Puede ser útil como estimación aproximada, pero no es lo suficientemente preciso para la ingeniería de procesos.
Hierro puro versus acero al carbono
El hierro puro se funde a aproximadamente 1538ºC.
La adición de carbono cambia el sistema de fases hierro-carbono y generalmente reduce las temperaturas a las que comienza la fusión.
Es por eso que el hierro fundido, que contiene sustancialmente más carbono que el acero al carbono estructural típico, puede comenzar a fundirse a temperaturas mucho más bajas.
Una comparación simplificada es:
| Material a base de hierro | Comportamiento de fusión aproximado |
|---|---|
| Hierro fundido | ~1125–1205°C |
| Acero carbono | ~1370–1540°C |
| acero inoxidable 304 | ~1400–1450°C |
| hierro puro | 1538ºC |
El contenido de carbono es sólo una parte de la selección del material. Dos aceros con bajo contenido de carbono pueden tener especificaciones, propiedades mecánicas y aplicaciones previstas diferentes. Por ejemplo, nuestra guía de Acero 1018 frente a A36 explica por qué dos materiales que comúnmente se describen como acero con bajo contenido de carbono no deberían tratarse automáticamente como intercambiables.
¿Cuál es el punto de fusión del acero inoxidable?
El acero inoxidable tampoco tiene un punto de fusión.
Los diferentes grados de acero inoxidable contienen diferentes combinaciones de cromo, níquel, molibdeno, manganeso y otros elementos de aleación.
Los rangos de fusión típicos incluyen:
| Grado de acero inoxidable | Rango de fusión aproximado |
|---|---|
| 304 | 1400–1450°C |
| 304L | 1400–1450°C |
| 316 | 1375–1400°C |
| 316L | 1375–1400°C |
| 321 | 1400–1425°C |
| 310 | 1400–1450°C |
| 2205 Dúplex | ~1385–1445°C |
| 430 | ~1425–1510°C |
| 410 | ~1480–1530°C |
Un resultado interesante es que un rango de fusión más alto no significa necesariamente un mejor rendimiento en servicio a alta temperatura.
Por ejemplo, una composición de aleación que mejora la resistencia a la oxidación o el rendimiento de fluencia puede no elevar significativamente el punto de fusión.
Esta distinción es importante al elegir material inoxidable para componentes de hornos, sistemas de escape, intercambiadores de calor u otros equipos de temperatura elevada.
Steel1Stop suministra múltiples grados de acero inoxidable y especificaciones de tubos, incluidos 304/304L, 316/316L, 321, 310S y grados dúplex. Vea nuestro guía de tubos métricos de acero inoxidable para la selección de grados en aplicaciones de tubería reales.
¿Cuál es el punto de fusión del aluminio?
El aluminio puro se funde aproximadamente a:
660,3 °C/1220,5 °F
Ese número aparece en casi todos los gráficos del punto de fusión del aluminio.
Sin embargo, la mayoría de los productos de aluminio utilizados en ingeniería son aleaciones de aluminio en lugar de aluminio comercialmente puro.
La adición de magnesio, silicio, cobre, zinc y otros elementos de aleación cambia tanto las propiedades mecánicas como el comportamiento de fusión.
Tabla de rango de fusión de aleación de aluminio
| Aleación de aluminio | sólido | líquido | Rango aproximado |
|---|---|---|---|
| Aluminio puro | 660°C | 660°C | 660°C |
| 6061 | 582ºC | 652ºC | 582–652°C |
| 6063 | 615ºC | 655ºC | 615–655°C |
| 2024 | ~502°C | 638ºC | ~502–638°C |
| 5052 | ~607°C | 649ºC | ~607–649°C |
| 7075 | 477ºC | 635ºC | 477–635°C |
¿Por qué el 7075 comienza a derretirse a una temperatura más baja que el aluminio puro?
Este es un excelente ejemplo de por qué el comportamiento de fusión de una aleación puede parecer contradictorio.
El 7075 es sustancialmente más resistente que el aluminio puro a temperatura ambiente, pero su temperatura sólida es mucho más baja.
La razón es la composición.
7075 contiene una cantidad significativa de zinc junto con magnesio, cobre y otros elementos de aleación. Estas adiciones fortalecen la aleación pero también cambian las relaciones de fase dentro del material.
Por lo tanto:
Una mayor resistencia mecánica no significa un mayor punto de fusión.
Esto es importante en soldadura y tratamiento térmico. Una aleación de aluminio puede experimentar una fusión incipiente localizada en ciertas fases, incluso aunque el material a granel todavía esté por debajo de la temperatura que la gente asocia con "fusión de aluminio".
Rango de fusión de aluminio 6061
6061 normalmente tiene un rango de fusión de aproximadamente:
582–652 °C / 1080–1205 °F
6061 es una de las aleaciones de aluminio de ingeniería más utilizadas porque combina buena resistencia, soldabilidad, maquinabilidad y resistencia a la corrosión.
Si está seleccionando un tubo en lugar de simplemente comparar propiedades térmicas, consulte nuestra Guía de tubo de aluminio 6061..
Rango de fusión de aluminio 6063
6063 normalmente se derrite aproximadamente:
615–655 °C / 1139–1211 °F
Es particularmente común en extrusiones arquitectónicas debido a su excelente extrudabilidad y acabado superficial.
Para aplicaciones, temperamentos y formas disponibles, consulte tubo de aluminio 6063.
Gama de fusión de aluminio 2024
El aluminio 2024 suele tener un rango de fusión de aproximadamente:
502–638 °C / 935–1180 °F
Su química rica en cobre le otorga alta resistencia y buen rendimiento ante la fatiga, lo que lo hace particularmente importante en estructuras aeroespaciales, pero también contribuye a un solidus significativamente menor que el del aluminio puro.
Vea nuestro detallado Guía de tubo de aluminio 2024. por sus propiedades mecánicas, temples y aplicaciones.
Para obtener una comparación más amplia de los grados de aluminio y las formas de tubos disponibles, visite nuestro guía de tubos de aluminio.
Puntos de fusión de cobre, latón y bronce
El cobre se funde aproximadamente a:
1084,6 °C/1984 °F
A diferencia del cobre, el latón y el bronce son aleaciones, por lo que generalmente se funden en distintos rangos.
Los valores de referencia típicos incluyen:
| Material | Temperatura de fusión aproximada |
|---|---|
| Cobre puro | 1085ºC |
| Latón amarillo | ~905–932°C |
| Latón rojo | ~990–1025°C |
| Bronce | comúnmente alrededor de 850-1050 ° C dependiendo de la composición |
| Bronce Aluminio | comúnmente alrededor de 1025-1040°C dependiendo del grado |
La amplia variación del bronce es especialmente importante.
"Bronce" no describe una composición química. El bronce al estaño, el bronce al aluminio, el bronce al silicio y otras aleaciones de cobre pueden comportarse de manera muy diferente.
Para adquisición o fabricación, identifique siempre la designación de aleación real antes de utilizar un valor de punto de fusión genérico.
¿Qué metal tiene el punto de fusión más alto?
Entre los metales elementales, el tungsteno tiene el punto de fusión más alto.
Su temperatura de fusión es aproximadamente:
3420 °C/6190 °F
Los valores de referencia publicados difieren ligeramente y suelen aparecer entre 3414 y 3422 °C, según el conjunto de datos de referencia y la convención de redondeo.
Otros metales de alto punto de fusión incluyen:
| Metal | Punto de fusión aproximado |
|---|---|
| Titanio | 1668ºC |
| Cromo | ~1907°C |
| Molibdeno | ~2620°C |
| tantalio | ~3017°C |
| Tungsteno | ~3420°C |
La temperatura de fusión extremadamente alta del tungsteno es una de las razones por las que se utiliza en aplicaciones de muy alta temperatura.
Sin embargo, una vez más, el punto de fusión por sí solo no determina si un material es adecuado para un entorno particular de alta temperatura.
La resistencia a la oxidación, el choque térmico, la fluencia, la fragilidad, la atmósfera y el costo pueden ser más importantes.
¿Qué metal tiene el punto de fusión más bajo?
Cuando se consideran todos los metales elementales, El mercurio tiene un punto de fusión excepcionalmente bajo, aproximadamente -38,8°C., por lo que es líquido a temperatura ambiente normal.
Varios otros metales inusuales también se funden cerca de la temperatura ambiente.
Para los metales sólidos convencionales de ingeniería, algunos ejemplos familiares de bajo punto de fusión son:
- Estaño: alrededor de 232°C
- Plomo: alrededor de 327°C
- Zinc: alrededor de 420°C
- Magnesio: alrededor de 650°C
- Aluminio: alrededor de 660°C
Por lo tanto, afirmaciones como “el plomo tiene el punto de fusión más bajo de los metales” sólo son ciertas dentro de una lista restringida de materiales, no en toda la tabla periódica.
¿Por qué diferentes metales tienen diferentes puntos de fusión?
La fusión requiere suficiente energía térmica para alterar la estructura sólida ordenada de un material.
La cantidad de energía necesaria depende de varios factores.
Enlace atómico
Los enlaces más fuertes entre átomos generalmente requieren más energía para superarse.
Esto ayuda a explicar por qué los metales refractarios como el tungsteno permanecen sólidos a temperaturas en las que el aluminio o el cobre ya serían líquidos.
Estructura cristalina
Los metales pueden tener diferentes estructuras cristalinas, que incluyen:
- cúbica centrada en el cuerpo
- cúbica centrada en las caras
- hexagonal compacto
La estructura cristalina afecta la forma en que se organizan los átomos y contribuye al comportamiento térmico y mecánico del metal.
Composición química
En las aleaciones, la adición de otros elementos cambia la estabilidad de fase.
El carbono cambia el comportamiento de fusión del hierro.
El níquel y el cromo modifican el acero inoxidable.
El magnesio y el silicio modifican el aluminio de la serie 6000.
El cobre influye fuertemente en el aluminio de la serie 2000.
El zinc es un elemento de aleación importante en el aluminio de la serie 7000.
Múltiples fases
Muchas aleaciones de ingeniería contienen más de una fase.
Diferentes fases pueden comenzar a fundirse a diferentes temperaturas, creando el rango de sólido a líquido que se ve en las hojas de datos de aleaciones.
Cómo la aleación cambia la temperatura de fusión
Un error común es:
Si una aleación es más fuerte, también debe soportar una temperatura más alta antes de fundirse.
En general, esto no es cierto.
Consideremos tres ejemplos.
Aluminio puro frente a aluminio 7075
Aluminio puro:
~660°C punto de fusión
Aluminio 7075:
~477–635°C rango de fusión
El 7075 es mucho más fuerte a temperatura ambiente, pero su primera fase líquida puede aparecer muy por debajo del punto de fusión del aluminio puro.
Hierro puro versus acero al carbono
Hierro puro:
1538ºC
Acero carbono:
generalmente se funde en un rango inferior o cercano al hierro puro, dependiendo del contenido de carbono y aleación.
La adición de carbono cambia fundamentalmente el diagrama de fases hierro-carbono.
Cobre versus latón
Cobre puro:
1085ºC
Latón amarillo:
aproximadamente 905–932°C
La adición de zinc reduce el rango de fusión y produce una aleación con diferente resistencia, maquinabilidad, características de corrosión y apariencia.
Estos ejemplos ilustran un principio importante de selección de materiales:
La aleación se utiliza para diseñar una combinación de propiedades, no simplemente para maximizar la temperatura de fusión.
El punto de fusión no es la temperatura máxima de servicio
Este es quizás el mayor error práctico al utilizar tablas de puntos de fusión de metales.
Supongamos que un acero no se funde hasta alrededor de 1450°C.
Eso hace no significa que un componente de acero puede funcionar con seguridad a 1300°C.
Mucho antes de que se produzca el derretimiento, las altas temperaturas pueden provocar cambios importantes.
Pérdida de fuerza
El límite elástico y la resistencia a la tracción normalmente disminuyen a medida que aumenta la temperatura.
Un componente puede deformarse permanentemente bajo una carga que sería completamente segura a temperatura ambiente.
Arrastrarse
La fluencia es una deformación lenta que depende del tiempo bajo una carga sostenida a temperatura elevada.
Puede ocurrir mientras el material permanece completamente sólido.
Esto hace que la resistencia a la fluencia sea particularmente importante para:
- hornos
- calderas
- equipo de generación de energía
- intercambiadores de calor
- sistemas de presión
- tuberías de alta temperatura
Oxidación e incrustación
Muchos metales reaccionan más rápidamente con el oxígeno a medida que aumenta la temperatura.
El acero al carbono puede formar incrustaciones de óxido pesadas muy por debajo de su punto de fusión.
Los aceros inoxidables resisten más eficazmente la oxidación a alta temperatura debido a su capa protectora de óxido que contiene cromo, aunque su rendimiento aún depende en gran medida del grado y la atmósfera.
Distorsión
El calentamiento desigual crea expansión térmica.
Cuando diferentes regiones de un componente experimentan diferentes temperaturas, las tensiones térmicas resultantes pueden producir:
- pandeo
- distorsión
- pandeo
- agrietamiento
- inestabilidad dimensional
Cambios metalúrgicos
Las temperaturas elevadas también pueden cambiar:
- tamaño de grano
- precipita
- dureza
- temperamento
- equilibrio de fase
- tensión residual
Para las aleaciones de aluminio tratadas térmicamente, la resistencia mecánica puede verse seriamente afectada a temperaturas muy por debajo del rango de fusión.
Por lo tanto:
El punto de fusión es una propiedad absoluta de cambio de fase. La temperatura máxima de servicio es un límite de diseño de ingeniería.
Nunca deben ser tratados como el mismo número.
Por qué es importante el punto de fusión en la fabricación
Aunque el punto de fusión por sí solo no debería determinar la selección del material, es extremadamente importante en la fabricación.
| Proceso | Por qué es importante la temperatura de fusión |
|---|---|
| Fundición | Determina los requisitos de temperatura del horno y de vertido. |
| Soldadura | Influye en la formación del baño de soldadura y en el aporte de calor. |
| Soldadura | El material base debe permanecer sólido mientras el metal de aportación se funde. |
| Soldadura | Utiliza metales de aportación con puntos de fusión relativamente bajos. |
| Forja | Ayuda a definir ventanas de temperatura de trabajo en caliente adecuadas |
| Tratamiento térmico | Previene el sobrecalentamiento y la fusión incipiente. |
| Reciclaje de metales | Ayuda a planificar la clasificación, refundición y refinación. |
| Fabricación Aditiva | Influye en el aporte de energía y el comportamiento del estanque de fusión. |
| Diseño de hornos | Determina los requisitos refractarios y del sistema de calefacción. |
| Producción de aleaciones | Liquidus y solidus afectan la fundición y la solidificación. |
Fundición
Para la fundición no basta con alcanzar la temperatura líquida.
El metal fundido generalmente requiere cierto grado de supercalentar encima del liquidus para que permanezca fluido mientras se transfiere y se vierte.
La cantidad correcta depende de:
- aleación
- método de fundición
- espesor de la sección
- material del molde
- distancia de vertido
- horno
- microestructura deseada
Soldadura
Durante la soldadura por fusión, el baño de soldadura excede la temperatura del líquido local.
La zona circundante afectada por el calor no se derrite, pero su microestructura y propiedades mecánicas aún pueden cambiar dramáticamente.
Esto es especialmente importante con las aleaciones de aluminio tratadas térmicamente y ciertos aceros de alta resistencia.
Tratamiento térmico
Los datos de fusión definen un límite superior estricto.
Ciertas aleaciones tienen un margen estrecho entre su temperatura normal de tratamiento en solución y el inicio de la fusión localizada.
Eso hace que un control preciso de la temperatura sea esencial.
Cómo seleccionar un metal para aplicaciones de alta temperatura
Si su aplicación implica temperaturas elevadas, no clasifique los materiales utilizando únicamente el punto de fusión.
Considere el entorno operativo completo.
1. Temperatura de funcionamiento continuo
Un componente expuesto a 600°C continuamente es un problema de diseño muy diferente de un componente que alcanza brevemente los 600°C durante el procesamiento.
2. Carga mecánica a temperatura
Verifique la temperatura alta:
- límite elástico
- resistencia a la tracción
- fuerza de fluencia
- rendimiento de ruptura de estrés
Es posible que los valores de resistencia a temperatura ambiente no representen el rendimiento a temperaturas elevadas.
3. Resistencia a la oxidación
La atmósfera importa.
Un material puede funcionar de manera diferente en:
- aire
- vapor
- atmósfera reductora
- vacío
- gas de combustión
- condiciones de cementación
4. Expansión térmica
El calentamiento y enfriamiento repetidos pueden producir:
- cambios dimensionales
- fatiga térmica
- estrés articular
- falla del recubrimiento
5. Conductividad térmica
El cobre y el aluminio conducen el calor rápidamente.
El acero inoxidable conduce el calor mucho más lentamente.
Esto puede influir en los gradientes de temperatura, las velocidades de enfriamiento y la distorsión térmica.
6. Ambiente de corrosión
Las altas temperaturas y la corrosión pueden actuar juntas.
Por ejemplo, un material seleccionado sólo para una temperatura de fusión alta puede funcionar mal en un entorno fuertemente oxidante, que contenga cloruro o azufre.
7. Requisitos de fabricación
Considere también si el material debe ser:
- soldado
- mecanizado
- doblado
- extruido
- falsificado
- elenco
- anodizado
- pulido
El mejor material es aquel que satisface el conjunto completo de requisitos operativos y de fabricación, no necesariamente el que tiene el punto de fusión más alto.
Conversión de punto de fusión de grados Celsius a Fahrenheit
Las temperaturas de fusión del metal comúnmente se indican tanto en grados Celsius como en Fahrenheit.
Usar:
°F = (°C × 9/5) + 32
Por ejemplo, el aluminio puro se funde a aproximadamente 660°C:
(660 × 9/5) + 32 ≈ 1220°F
Para convertir Fahrenheit a Celsius:
°C = (°F − 32) × 5/9
Para trabajos de ingeniería, utilice los valores de temperatura indicados en la especificación del material relevante o en los datos técnicos para el grado exacto en lugar de confiar en conversiones redondeadas cuando se requiere un control estricto del proceso.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el punto de fusión del acero?
El acero no tiene un punto de fusión exacto porque es una aleación. Los aceros al carbono generalmente se funden aproximadamente 1370–1540 °C (2500–2800 °F), con el solidus y liquidus exactos dependiendo de la composición.
¿Cuál es el punto de fusión del acero inoxidable?
Depende del grado. El acero inoxidable 304 normalmente se funde aproximadamente entre 1400 y 1450 °C., mientras 316/316L suele estar entre 1375 y 1400 °C.
¿Cuál es el punto de fusión del aluminio?
El aluminio puro se funde a aproximadamente 660,3 °C/1220,5 °F.
¿El aluminio 6061 se funde a 660 °C?
No exactamente. 6061 es una aleación y normalmente se funde aproximadamente 582–652°C. El aluminio puro se funde a unos 660°C.
¿Cuál es el punto de fusión del aluminio 6063?
El aluminio 6063 tiene un rango de fusión típico de aproximadamente 615–655 °C / 1139–1211 °F.
¿Cuál es el punto de fusión del aluminio 7075?
El aluminio 7075 normalmente tiene un sólido alrededor 477ºC y liquidus alrededor 635ºC, dándole un rango de fusión relativamente amplio.
¿Por qué una aleación tiene un rango de fusión?
Una aleación contiene múltiples elementos y puede contener múltiples fases. Estas fases no necesariamente se funden simultáneamente, por lo que la fusión parcial comienza en el solidus y continúa hasta que se alcanza el liquidus.
¿Cuál es la diferencia entre sólido y líquido?
El sólido es la temperatura por debajo de la cual una aleación es completamente sólida. El líquido es la temperatura por encima de la cual la aleación es completamente líquida. Entre ambos conviven lo sólido y lo líquido.
¿Qué metal tiene el punto de fusión más alto?
El tungsteno tiene el punto de fusión más alto entre los metales elementales, aproximadamente 3420 °C/6190 °F.
¿Qué metal de ingeniería común tiene un punto de fusión bajo?
El estaño se derrite a sólo aproximadamente 232ºC, mientras que el plomo se funde aproximadamente 327ºC. El aluminio también es relativamente bajo en comparación con los materiales a base de hierro, y se funde a aproximadamente 660°C en forma pura.
¿El contenido de carbono afecta el punto de fusión del acero?
Sí. El carbono cambia el sistema de fases hierro-carbono, y el aumento del carbono generalmente reduce las temperaturas asociadas con la fusión en comparación con el hierro puro. Otros elementos de aleación también influyen en el solidus y el liquidus.
¿El acero inoxidable tiene un punto de fusión más alto que el acero al carbono?
No necesariamente. Sus rangos se superponen y el resultado depende de los grados y composiciones específicos que se comparen.
¿Puede un metal fallar antes de fundirse?
Absolutamente. Los metales pueden perder fuerza, deslizarse, oxidarse, distorsionarse o sufrir cambios metalúrgicos cientos de grados por debajo de su temperatura de fusión.
¿El punto de fusión es lo mismo que la resistencia al calor?
No. La resistencia al calor depende de propiedades como la resistencia a la oxidación, la resistencia a la fluencia, la retención de resistencia, la expansión térmica y las condiciones ambientales. El punto de fusión es sólo una propiedad material.
Conclusión final
Una tabla de puntos de fusión del metal es útil para una comparación rápida, pero los materiales de ingeniería no deben seleccionarse a partir de un solo número de temperatura.
La distinción más importante es:
Metal puro → generalmente un punto de fusión definido
Aleación de ingeniería → generalmente un rango de fusión de sólido a líquido
El aluminio puro se funde a unos 660°C, el cobre a unos 1085°C, el hierro a unos 1538°C y el tungsteno a unos 3420°C. Pero las aleaciones de ingeniería comunes, como el aluminio 6061, el acero al carbono y el acero inoxidable, se funden en rangos determinados por su composición química.
Para la fabricación y selección de materiales, recuerda también:
punto de fusión ≠ temperatura máxima de servicio
La pérdida de resistencia, la fluencia, la oxidación y la distorsión pueden volverse críticas mucho antes de que un material se derrita.
Steel1Stop suministra productos de acero al carbono, acero inoxidable y aluminio en múltiples grados, especificaciones y formas para proyectos globales de fabricación y fabricación. Al especificar material para servicio a temperatura elevada, identifique el aleación o grado exacto, temperatura de funcionamiento, tiempo de exposición, atmósfera y carga mecánica en lugar de seleccionar un material sólo por su punto de fusión nominal.
Comparte esta publicación
¡Hace su próximo proyecto!
China Steel Supplier & Manufacturer
La fabricación de metales más grandes
Gengfei Steel es un "proveedor de acero" profesional ubicado en China, proporcionamos un servicio de suministro de acero inoxidable, acero al carbono, aluminio y otros materiales metálicos.
Como empresa líder en la industria, estamos comprometidos a proporcionar a nuestros clientes las materias primas de la más alta calidad respaldadas por el servicio y el soporte al cliente de primera clase. Nuestra amplia gama de suministros incluye todo tipo de placa de acero inoxidable, tubo, varilla de alambre y placa de acero de carbono, tubo, barra, etc. Nuestro equipo de profesionales experimentados puede ayudarlo a elegir el material que mejor se adapte a las necesidades de su proyecto y garantizar que su pedido se entregue a tiempo. Nuestros clientes van desde pequeñas empresas hasta grandes fabricantes, y podemos proporcionar un servicio y soporte profesional sin importar el tamaño de sus necesidades.