A390
Introducción del Material
A390 es una aleación de aluminio para fundición con ultraalto contenido de silicio, diseñada para ofrecer una resistencia al desgaste excepcional, una dureza extrema y una estabilidad dimensional superior bajo carga mecánica. Con un contenido de silicio de aproximadamente 16–18 %, el A390 forma una densa red de partículas de silicio primario, lo que aumenta drásticamente la resistencia a la abrasión y la capacidad de soportar cargas en comparación con las aleaciones de fundición Al-Si estándar. Esta microestructura única hace que el A390 sea ideal para aplicaciones de alta presión, alta temperatura o de contacto deslizante, como pistones de motor, componentes de transmisión, carcasas resistentes al rayado, piezas de compresor y placas de desgaste de precisión. Cuando se fabrica mediante el proceso optimizado de fundición a presión de aluminio de Neway y una solidificación térmica controlada, el A390 logra estructuras de grano extremadamente estables, mínima distorsión y baja porosidad, resultando en un rendimiento excepcionalmente duradero y de larga duración en entornos automotrices e industriales exigentes.
Opciones Alternativas de Materiales
Para aplicaciones que requieren menos dureza extrema pero mejor ductilidad, EN AC-43500 (AlSi10Mg) o AlSi7Mg ofrecen mayor alargamiento y maquinabilidad. Cuando la estabilidad térmica y la resistencia a temperaturas elevadas son más relevantes que la resistencia al desgaste, a menudo se seleccionan A380 o EN AC-46000. Para componentes que requieren excelente fluidez para diseños de pared delgada, A383 / ADC12 es una opción sólida. Para situaciones donde la máxima resistencia al desgaste debe combinarse con una resistencia o rigidez excepcionalmente altas, cambiar fuera de la familia del aluminio hacia aleaciones de cobre-latón o carburo de tungsteno puede ser apropiado.
Equivalente Internacional / Grado Comparable
País/Región | Grado Equivalente / Comparable | Marcas Comerciales | Notas |
EE. UU. (AA) | AA A390.0 | Kaiser A390, Belmont A390 | Referencia principal para aleaciones de fundición con ultraalto contenido de silicio. |
Europa (EN) | Clase EN AC-48000 | Hydro AlSi17, Handtmann AlSi17 | Equivalente funcional cercano para fundiciones críticas por desgaste. |
Alemania (DIN) | G-AlSi17 / 3.2583 | TRIMET AlSi17 | Utilizado en pistones de motor y placas de desgaste. |
Japón (JIS) | Familia AC8A | UACJ AC8A, Daiki AC8A | Aleación de alto silicio utilizada para dinámica automotriz. |
China (GB/T) | ZL109 | Chalco ZL109, Nanshan ZL109 | Equivalente chino más común para aleaciones de desgaste con alto Si. |
Propósito de Diseño
El A390 fue formulado específicamente para ofrecer una resistencia al desgaste extrema, una dureza muy alta y una excelente retención dimensional para componentes sujetos a fricción, impacto o cargas de deslizamiento continuo. Su elevado contenido de silicio produce grandes cristales de silicio primario y una red eutéctica de Si que actúan como fases resistentes a la abrasión, permitiendo que el A390 supere a la mayoría de las aleaciones de aluminio e incluso a muchas fundiciones ferrosas en aplicaciones intensivas en desgaste. El diseño de la aleación también minimiza la expansión térmica, haciéndola adecuada para sistemas mecánicos de precisión que operan bajo temperaturas variables. El A390 es ampliamente elegido para trenes de potencia, manejo de fluidos y sistemas industriales donde la larga vida útil y la resistencia al rayado, agarrotamiento o desgaste abrasivo son críticas.
Composición Química
Elemento | Silicio (Si) | Magnesio (Mg) | Cobre (Cu) | Hierro (Fe) | Manganeso (Mn) | Zinc (Zn) | Titanio (Ti) | Aluminio (Al) |
Composición (%) | 16–18 | 0.45–0.65 | ~4.0–4.5 | ≤1.0 | ≤0.5 | ≤1.0 | ≤0.20 | Resto |
Propiedades Físicas
Propiedad | Densidad | Rango de Fusión | Conductividad Térmica | Expansión Térmica | Conductividad Eléctrica |
Valor | ~2.68 g/cm³ | ~560–620 °C | ~120–150 W/m·K | ~17–19 µm/m·°C | ~22–27% IACS |
Propiedades Mecánicas
Propiedad | Resistencia a la Tracción | Límite Elástico | Alargamiento | Dureza | Índice de Resistencia al Desgaste |
Valor (en estado de colada) | ~260–310 MPa | ~170–220 MPa | ~1–3% | ~120–140 HB | Extremadamente alto (entre todas las aleaciones de aluminio) |
Características Clave del Material
Dureza extremadamente alta gracias a las partículas de silicio primario.
Excepcional resistencia al desgaste y a la abrasión.
Baja expansión térmica para estabilidad dimensional.
Alta capacidad de soportar cargas en aplicaciones de contacto deslizante.
Buena resistencia a la corrosión a pesar del alto contenido de Si.
Estabilidad térmica adecuada para entornos de motores y compresores.
Excelente durabilidad a largo plazo bajo cargas cíclicas o de impacto.
Gran idoneidad para mecanizado de precisión con herramientas de diamante o carburo.
Fabricabilidad y Post-Proceso
Fundición a Presión de Alta Presión (HPDC): Utilizada para carcasas de pared delgada, placas de desgaste y cerramientos mecánicos. El control preciso de la temperatura del molde es esencial para evitar la cristalización prematura del silicio.
Fundición en molde permanente o por gravedad: Ideal para pistones, camisas y componentes de alto desgaste que requieren una solidificación controlada y una mayor integridad mecánica.
Mecanizado: Debido a su alta dureza, el A390 requiere herramientas recubiertas de diamante o de carburo y avances optimizados durante el post-mecanizado. Lograr una precisión crítica de ±0.02–0.05 mm requiere una estrategia de utillaje adecuada.
Tratamiento térmico: Limitado en comparación con aleaciones de bajo Si, pero los ciclos de estabilización mejoran la consistencia dimensional y reducen la tensión residual.
Preparación de superficie: Las piezas pueden someterse a granallado por vibración (tumbling) y micro-pulido para eliminar rebabas de fundición.
Inspección: Los componentes críticos por desgaste reciben verificaciones de diámetro de perforación, inspección por rayos X y verificación dimensional utilizando el equipo de inspección de Neway.
Tratamientos de Superficie Adecuados
Anodizado duro: Proporciona resistencia al desgaste adicional y dureza superficial; ideal para interfaces de deslizamiento.
Anodizado por plasma o por arco: Los recubrimientos de grado industrial del anodizado por arco mejoran significativamente la resistencia al rayado y térmica.
Recubrimientos de lubricante sólido: El disulfuro de molibdeno y los lubricantes de película seca reducen la fricción para componentes dinámicos.
Recubrimiento en polvo: El recubrimiento en polvo proporciona una película protectora gruesa para carcasas y partes exteriores.
Recubrimientos de conversión: Mejora la resistencia a la corrosión y realza la adhesión para recubrimientos secundarios.
Granallado con perlas: Mediante granallado se producen texturas uniformes y se exponen superficies ricas en silicio para recubrimientos.
Industrias y Aplicaciones Comunes
Pistones automotrices, camisas de cilindro y módulos de transmisión.
Rotores de compresor, componentes de bombas y placas de desgaste hidráulicas.
Mecanismos industriales que requieren superficies de larga duración y bajo desgaste.
Carcasas de precisión expuestas a fricción o ciclos de temperatura.
Maquinaria de energía y HVAC con interfaces deslizantes o rotativas.
Ensamblajes mecánicos de servicio pesado que requieren extrema resistencia al desgaste.
Cuándo Elegir Este Material
Cuando la resistencia al desgaste extrema es obligatoria para entornos de deslizamiento o abrasivos.
Cuando se requiere estabilidad dimensional bajo ciclos de temperatura.
Cuando la larga vida útil supera los requisitos de ductilidad.
Cuando el mecanizado puede realizarse utilizando herramientas de diamante o carburo.
Para pistones, rotores, placas de bomba y componentes de intensa fricción.
Cuando la baja expansión térmica mejora la precisión del sistema.
Para partes mecánicas de alta presión o alta carga con tolerancia mínima a la deformación.
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