Propriedades do Alumínio, Alumina e Tratamentos Térmicos

Propriedades do Alumínio Puro (CFC)

Resistência à corrosão (graças à camada de óxido)

Alta condutividade térmica e elétrica

Ponto de fusão; baixa resistência mecânica

Propriedades do Óxido de Alumínio (Alumina)

Auto proteção superficial; óxido refratário

Utilização na indústria química e alimentícia

O alumínio puro é mais resistente à corrosão

Cladding Al + Alumina (propriedades mecânicas + corrosão)

Corrosão

O alumínio sofre pouca corrosão por causa do óxido superficial

Elementos de liga retardam a formação do óxido, piorando a resistência à corrosão

Propriedades da Alumina (Al2O3)

Estável; transparente; inerte; proteção (melhor anodização)

Solventes para Remoção de Óxido

Compostos mercuriais, HCl; HF; soluções aquosas com Hg e Cu; NaOH

Corrosão Galvânica

Evitar contato metal-metal (utilizar metal não condutor)

Usar inibidores (principalmente quando o Al é utilizado em equipamentos químicos)

Resistência à Corrosão

Al-Cu < Al-Si

Impurezas no Alumínio e Seus Efeitos

Fe: reduz a trabalhabilidade

Si e Cu: aumentam a resistência à tração

Principais Elementos de Liga

Cu, Mg, Si, Zn, Ni, Ti, Cr, Co, Pb, Sn

• Cu: aumenta a dureza e a resistência mecânica em alta temperatura, diminui a resistência à corrosão
• Si: até o ponto eutético, aumenta a fluidez e a resistência mecânica, diminui a fragilidade a quente e a contração do material
• Mg: aumenta o limite de resistência, a dureza, a resistência à corrosão, a usinabilidade e a resistência ao impacto Charpy
• Zn: aumenta o limite de resistência e a ductilidade, porém aumenta a corrosão sob tensão

Classificação das Ligas de Alumínio

Ligas trabalhadas ou tratadas mecanicamente (passam por processos de laminação, extrusão, forjamento, estiramento)

• Tratáveis termicamente: ótimas propriedades mecânicas
• Não tratáveis ou encruáveis: não respondem a tratamento térmico; as propriedades mecânicas são determinadas pelo trabalho a frio e pelo encruamento

Ligas de Fundição

Elementos de liga:

• Mg, Fe, Mn: aumento da resistência
• Cu: aumenta a usinabilidade
• Si: aumenta a resistência à corrosão
• Mn e Si: aumentam a fluidez na fundição

Tratamento Térmico do Alumínio e Ligas

• Alívio de tensões: aquecer entre 130 e 150 °C; o tempo depende da espessura
• Recozimento/recristalização: para ligas extrudadas, entre 300 e 400 °C, para aumentar a ductilidade
• Recozimento/homogeneização: para peças fundidas, entre 300 e 400 °C, para difundir os microconstituintes (alívio de tensões do molde)
• Envelhecimento: elevar a temperatura até a fase alfa, solubilizando a fase teta na alfa; resfriar rapidamente para não precipitar a fase teta; reaquecer (200 °C) precipitando a fase teta com homogeneidade. Precipitação de outra fase na forma de partículas extremamente pequenas e uniformes, resultando em liga com máxima dureza e resistência.
• Solubilização: dissolução das fases microscópicas; a temperatura depende da liga
• Superenvelhecimento: tempo excessivo em forno aumenta a fase teta, amolecendo o material (fora do plano, sem coerência)