O que é uma liga de alumínio?
Uma liga de alumínio é uma composição química onde outros elementos são adicionados ao alumínio puro para melhorar suas propriedades, principalmente para aumentar sua resistência. Esses outros elementos incluem ferro, silício, cobre, magnésio, manganês e zinco em níveis que combinados podem representar até 15% do peso da liga. Às ligas é atribuído um número de quatro dígitos, em que o primeiro dígito identifica uma classe geral, ou série, caracterizada pelos seus principais elementos de liga.
Alumínio Puro
Série 1xxx
As ligas da série 1xxx são compostas de alumínio com pureza de 99% ou superior. Esta série possui excelente resistência à corrosão, excelente trabalhabilidade, além de alta condutividade térmica e elétrica. É por isso que a série 1xxx é comumente usada para linhas de transmissão ou rede elétrica. As designações comuns de ligas nesta série são 1350, para aplicações elétricas, e 1100, para bandejas de embalagens de alimentos.
Ligas tratáveis termicamente
Algumas ligas são reforçadas por tratamento térmico em solução e depois têmpera ou resfriamento rápido. O tratamento térmico pega o metal sólido ligado e o aquece até um ponto específico. Os elementos da liga, chamados soluto, são distribuídos homogeneamente com o alumínio colocando-os em uma solução sólida. O metal é posteriormente resfriado ou resfriado rapidamente, o que congela os átomos do soluto no lugar. Os átomos de soluto, conseqüentemente, combinam-se em um precipitado finamente distribuído. Isto ocorre à temperatura ambiente, que é chamado de envelhecimento natural, ou em operação de forno de baixa temperatura, que é chamado de envelhecimento artificial.
Série 2xxx
Na série 2xxx, o cobre é usado como principal elemento de liga e pode ser significativamente reforçado através de tratamento térmico em solução. Estas ligas possuem uma boa combinação de alta resistência e tenacidade, mas não possuem os níveis de resistência à corrosão atmosférica como muitas outras ligas de alumínio. Portanto, estas ligas são geralmente pintadas ou revestidas para tais exposições. Eles geralmente são revestidos com uma liga de alta pureza ou uma liga da série 6xxx para resistir bastante à corrosão. Alloy 2024 talvez a liga para aeronaves mais conhecida.
Série 6xxx
A série 6xxx é versátil, tratável termicamente, altamente moldável, soldável e possui resistência moderadamente alta juntamente com excelente resistência à corrosão. As ligas desta série contêm silício e magnésio para formar siliceto de magnésio dentro da liga. Os produtos de extrusão da série 6xxx são a primeira escolha para aplicações arquitetônicas e estruturais. A liga 6061 é a liga mais utilizada nesta série e é frequentemente usada em estruturas de caminhões e navios. Além disso, algumas capas de telefone foram feitas de liga da série 6xxx.
Série 7xxx
O zinco é o principal agente de liga desta série e, quando o magnésio é adicionado em menor quantidade, o resultado é uma liga tratável termicamente e de altíssima resistência. Outros elementos como cobre e cromo também podem ser adicionados em pequenas quantidades. As ligas mais conhecidas são 7050 e 7075, amplamente utilizadas na indústria aeronáutica.
Ligas não tratáveis termicamente
Ligas não tratadas termicamente são reforçadas por trabalho a frio. O trabalho a frio ocorre durante os métodos de laminação ou forjamento e é a ação de “trabalhar” o metal para torná-lo mais resistente. Por exemplo, ao laminar o alumínio em espessuras mais finas, ele fica mais forte. Isso ocorre porque o trabalho a frio cria deslocamentos e lacunas na estrutura, o que inibe o movimento dos átomos uns em relação aos outros. Isso aumenta a resistência do metal. Elementos de liga como o magnésio intensificam esse efeito, resultando em resistência ainda maior.
Série 3xxx
O manganês é o principal elemento de liga nesta série, muitas vezes com pequenas quantidades de magnésio adicionadas. No entanto, apenas uma percentagem limitada de manganês pode ser efetivamente adicionada ao alumínio. 3003 é uma liga popular para uso geral porque possui resistência moderada e boa trabalhabilidade e pode ser usada em aplicações como trocadores de calor e utensílios de cozinha. A liga 3004 e suas modificações são utilizadas em corpos de latas de alumínio para bebidas.
Série 4xxx
As ligas da série 4xxx são combinadas com silício, que pode ser adicionado em quantidades suficientes para diminuir o ponto de fusão do alumínio, sem produzir fragilidade. Por causa disso, a série 4xxx produz excelentes fios de soldagem e ligas de brasagem onde é necessário um ponto de fusão mais baixo. A liga 4043 é uma das ligas de enchimento mais utilizadas para soldagem de ligas da série 6xxx para aplicações estruturais e automotivas.
Série 5xxx
O magnésio é o principal agente de liga da série 5xxx e é um dos elementos de liga mais eficazes e amplamente utilizados para o alumínio. As ligas desta série possuem características de resistência moderada a alta, bem como boa soldabilidade e resistência à corrosão no ambiente marinho. Por causa disso, as ligas de alumínio-magnésio são amplamente utilizadas na construção civil, tanques de armazenamento, vasos de pressão e aplicações marítimas. Exemplos de aplicações de liga comuns incluem: 5052 em eletrônica, 5083 em aplicações marítimas, folhas anodizadas 5005 para aplicações arquitetônicas e 5182 faz tampas de alumínio para latas de bebidas.
