As ligas de alumínio estão por toda parte, mas você conhece seus segredos? Nesta postagem do blog, vamos mergulhar no fascinante mundo das ligas de alumínio, explorando suas propriedades e aplicações exclusivas. Nosso engenheiro mecânico especialista o guiará pelas oito séries de ligas de alumínio, revelando seus pontos fortes e fracos e como elas moldam nosso mundo moderno. Prepare-se para descobrir as maravilhas ocultas desse metal versátil!
As propriedades exclusivas do alumínio fazem dele um material versátil na fabricação de metais e na manufatura:
A baixa gravidade específica do alumínio (aproximadamente 2,7 g/cm³, em comparação com os 7,85 g/cm³ do aço) resulta em um retorno elástico reduzido durante as operações de moldagem, permitindo uma modelagem mais precisa e uma maior exatidão dimensional.
Apesar de sua natureza leve, o alumínio apresenta uma alta relação entre resistência e peso. Algumas ligas de alumínio de alta resistência podem igualar ou superar a resistência específica de aços de qualidade, oferecendo excelentes propriedades mecânicas com massa reduzida.
A boa plasticidade do alumínio, caracterizada por sua estrutura cristalina cúbica de face centrada (FCC), facilita a formação de geometrias complexas por meio de vários processos, como estampagem profunda, conformação por estiramento e hidroconformação.
Comparado ao aço inoxidável, o alumínio é geralmente mais usinável, com forças de corte menores e melhor formação de cavacos. Ele também apresenta condutividade elétrica superior (cerca de 60% à do cobre) e condutividade térmica (aproximadamente 237 W/m-K), além de resistência inerente à corrosão devido à sua camada protetora de óxido.
As modernas tecnologias de tratamento de superfície do alumínio, incluindo anodização, escovação e jateamento de areia, aprimoraram significativamente seu apelo estético e suas propriedades funcionais. Esses avanços levaram a uma ampla adoção em produtos eletrônicos de consumo, principalmente em carcaças de smartphones e componentes internos.
As ligas de alumínio são categorizadas em dois tipos principais com base em seu principal método de fabricação: ligas forjadas (deformadas por meio de processos como laminação, extrusão ou forjamento) e ligas fundidas. O sistema de designação de ligas da Associação de Alumínio classifica ainda o alumínio e suas ligas em oito séries (1xxx a 8xxx), cada uma com elementos de liga distintos e propriedades adaptadas a aplicações específicas.
O Sistema Internacional de Designação de Ligas de Alumínio (comumente conhecido como sistema de quatro dígitos) é amplamente utilizado no setor para classificar as ligas de alumínio com base em seus principais elementos de liga. Esse sistema fornece uma referência rápida das propriedades do material e das aplicações típicas:
1XXX: Série de alumínio puro (teor mínimo de alumínio de 99,00%)
2XXX: Série de liga de alumínio-cobre
3XXX: Série de liga de alumínio e manganês
4XXX: Série de liga de alumínio-silício
5XXX: Série de liga de alumínio e magnésio
6XXX: Série de ligas de alumínio, magnésio e silício
7XXX: Série de liga de alumínio e zinco
8XXX: Ligas de alumínio diversas
De acordo com o método de processamento, a liga de alumínio pode ser dividida em liga de alumínio deformada e liga de alumínio deformada. alumínio fundido e o número de série do alumínio e da liga de alumínio é dividido principalmente em oito séries.
Entre essas séries, a série 1000 tem o mais alto teor de alumínio, com uma pureza superior a 99,00%. Os dois últimos dígitos da placa de alumínio da série 1000 determinam o teor mínimo de alumínio da série. Por exemplo, os dois últimos dígitos da série 1050 são 50, o que significa que o teor de alumínio deve ser de, no mínimo, 99,5% para atender aos padrões internacionais de nomeação de marca.
O alumínio primário tem boa conformabilidade e propriedades de tratamento de superfície, com excelente resistência à corrosão. Entretanto, sua resistência diminui à medida que sua pureza aumenta.
| Sistema de liga metálica | Número da liga | Resumo de propriedades do material | |
| JIS | A.A | ||
| Série 1000 | 1060 | 1060 | Como material condutor, a IACS garante o 61%, e o 6061 é usado quando a resistência é necessária |
| 1085 1080 1070 1050 1030 | 1085 1080 1070 1050 | Entre as ligas de alumínio, sua resistência à corrosão é a melhor porque se trata de alumínio puro com baixa resistência. | |
| 1100 1200 | 1100 1200 | O alumínio de uso geral com pureza de Al superior a 99,0% fica levemente branco após a anodização, o que é o mesmo que o descrito acima. | |
| 1000 | A resistência é ligeiramente superior à do 1100, a conformabilidade é boa e suas propriedades químicas são as mesmas do 1100. | ||
Os comumente usados em telefones celulares são 1050, 1070, 1080, 1085, 1100, que fazem moldagem por extrusão simples (sem dobra), dos quais 1050 e 1100 podem fazer efeito de areia química, brilho, névoa, normal, com linhas de material óbvias e bom efeito de coloração; 1080 e 1085 de alumínio especular são frequentemente usados para fazer efeito de palavra brilhante, névoa, sem linhas de material óbvias.
A primeira série de alumínio é relativamente macia e é usada principalmente para decoração ou decoração de interiores.
Caracteriza-se por alta dureza, mas baixa resistência à corrosão, entre as quais o teor de cobre é o mais alto.
A liga de alumínio da série 2000 representa 2024, 2A16, 2A02.
O teor de cobre da chapa de alumínio da série 2000 é de aproximadamente 3% a 5%.
As barras de alumínio da série 2000 pertencem à aviação materiais de alumínioque são usados como materiais estruturais, mas que atualmente não são usados com frequência nos setores convencionais.
| Sistema de liga metálica | Número da liga | Resumo das propriedades do material | |
| JIS | A.A | ||
| Série 2000 | 2011 | 2011 | Liga de corte rápido, boa usinabilidade e alta resistência, mas a resistência à corrosão é baixa. Quando a resistência à corrosão for necessária, deverá ser usada a liga da série 6062 |
| 2014 2017 2024 | 2014 2017 2024 | Por conter uma grande quantidade de cobre, a resistência à corrosão é baixa, mas a resistência é alta, portanto, pode ser usada para materiais de construção. | |
| 2117 | 2117 | Após o tratamento térmico de solução sólida, ele é usado como material de prego de dobradiça, que é uma liga para retardar a taxa de envelhecimento em temperatura ambiente. | |
| 2018 2218 | 2018 2218 | Boa propriedade de forjamento e resistência a altas temperaturas, portanto, a liga para forjamento é muito boa. | |
| Usado para peças forjadas que exigem resistência ao calor. | |||
| 2618 | 2618 | Liga para forjamento. A resistência a altas temperaturas é superior, mas a resistência à corrosão é ruim. | |
| 2219 | 2219 | Características de alta resistência e alta temperatura, excelente solubilidade, mas baixa resistência à corrosão. | |
| 2025 | 2025 | Boa propriedade de forjamento e alta resistência, mas baixa resistência à corrosão. | |
| 2001 | - | Possui resistência ao calor e alta resistência, mas a resistência à corrosão não é boa | |
As barras de alumínio da série 3000 são compostas principalmente de manganês.
Os representantes da liga de alumínio da série 3000 são 3003, 3105 e 3A21.
O teor de manganês está entre 1,0% e 1,5%, que é uma série com boa função antiferrugem.
É frequentemente usado como ranhuras e tanques para produtos líquidos, peças de construção, ferramentas de construção, todos os tipos de peças de lâmpadas e vários vasos de pressão e tubos para processamento de chapas.
Boa formabilidade, solubilidade e resistência à corrosão.
| Sistema de liga metálica | Número da liga | Resumo das propriedades do material | |
| JIS | A.A | ||
| Série 3000 | 3003 3203 | 3003 3203 | A resistência é cerca de 10% superior a 1100, e a formabilidade, a solubilidade e a resistência à corrosão são boas. |
| 3004 3104 | 3004 3104 | Maior resistência do que o 3003, formabilidade superior e boa resistência à corrosão. | |
| 3005 | 3005 | A resistência é cerca de 20% maior do que a do 3003, e a resistência à corrosão também é melhor. | |
| 3105 | 3105 | A resistência é ligeiramente superior à do 3003, e as outras características são semelhantes às do 3003. | |
Normalmente, o teor de silício está entre 4,5% e 6,0%; quanto maior o teor de silício, maior a resistência.
As barras de alumínio da série 4000 representam 4A01, e a série 4000 placas de alumínio pertencem à série com alto teor de silício.
Menor encolhimento na solidificação, pertencente a materiais de construção e peças mecânicas, materiais de forjamento, materiais de soldagem;
Baixo ponto de fusão, boa resistência à corrosão, resistência ao calor e resistência ao desgaste.
| Sistema de liga metálica | Número da liga | Resumo das propriedades do material | |
| JIS | A.A | ||
| Série 4000 | 4032 | 4032 | Boa resistência ao calor, resistência à abrasão e baixo coeficiente de expansão térmica. |
| 4043 | 4043 | Menos encolhimento na solidificação, tratado com anodização de ácido sulfúrico, apresentando uma cor cinza natural. | |
A barra de alumínio da série 5000 pertence à série de placas de alumínio de liga mais comumente usada, o elemento principal é o magnésio, o teor de magnésio está entre 3-5%.
A liga de alumínio da série 5000 representa as séries 5052, 5005, 5083 e 5A05.
Também pode ser chamada de liga de alumínio-magnésio.
As principais características são baixa densidade, alta resistência à tração e alto alongamento.
Na mesma área, o peso da liga Al-mg é menor do que o de outras séries, por isso ela é amplamente utilizada no setor convencional.
| Sistema de liga metálica | Número da liga | Resumo das propriedades do material | |
| JIS | A.A | ||
| Série 5000 | 5005 | 5005 5050 | A resistência é a mesma do 3003, com boa processabilidade, solubilidade e resistência à corrosão. O processamento de modificação após a anodização é bom, compatível com a cor do material de formato 6063. |
| 5052 | 5052 | É a liga mais representativa com resistência média, com boa resistência à corrosão, solubilidade e conformabilidade, especialmente alta resistência à fadiga e boa resistência à água do mar. | |
| 5652 | 5652 | A liga que limita os elementos impuros do 5052 e inibe a separação do peróxido de hidrogênio. Outras propriedades são as mesmas do 5052 | |
| 5154 | 5154 | A resistência é cerca de 20% maior que a do 5052, e as outras características são as mesmas do 5052 | |
| 5254 | 5254 | A liga que limita os elementos impuros do 5154 e inibe a decomposição do peróxido de hidrogênio tem as mesmas outras propriedades do 5154. | |
| 5454 | 5454 | A resistência é cerca de 20% maior do que a do 5052, e suas características são praticamente as mesmas do 5154, mas sua resistência à corrosão em ambientes agressivos é melhor do que a do 5154. | |
| 5056 | 5056 | Excelente resistência à corrosão, modificação da superfície de corte e de trabalho, boa anodização e tingimento. | |
| 5082 | 5082 | A resistência é semelhante à do 5083, e a conformabilidade e a resistência à corrosão são boas. | |
| 5182 | 5182 | A resistência é cerca de 5% maior que a do 5082, e as outras características são as mesmas do 5082. | |
| 5083 | 5083 | É a liga de maior resistência à corrosão em ligas práticas não tratadas termicamente e é adequada para estruturas de colagem de soluções. | |
| 5086 | 5086 | A resistência é maior do que a do 5154. É uma liga de estrutura de fusão sem tratamento térmico com boa resistência à água do mar. | |
| 5001 | - | A resistência é a mesma do 3003, e o tratamento de anodização após o tratamento brilhante pode ter alto brilho. | |
| 5002 | Liga para o prego da dobradiça, boa resistência à água do mar | ||
A mais comumente usada em telefones celulares é a 5052, que é a liga mais representativa, com resistência média, boa resistência à corrosão, solubilidade e formabilidade, especialmente alta resistência à fadiga, boa resistência à água do mar, e é frequentemente usada para fazer produtos com alta resistência.
Mas seu efeito de coloração não é ideal, por isso é adequado para o processo de jateamento de areia, não adequado para produtos químicos jateamento de areiaA superfície de neblina, etc., usa principalmente moldagem por fundição, não sendo adequada para moldagem por extrusão.
Alumínio série 6000 A liga representa 6061, que contém principalmente magnésio e silício, portanto, integra as vantagens das séries 4000 e 5000.
O 6061 é um produto de forjamento de alumínio tratado a frio, adequado para aplicações que exigem alta resistência à corrosão e à oxidação.
Boa usabilidade, revestimento fácil e boa processabilidade.
| Sistema de liga metálica | Número da liga | Resumo das propriedades do material | |
| JIS | A.A | ||
| Série 6000 | 6061 | 6061 | A liga resistente à corrosão com tratamento térmico. O tratamento T6 pode ter um valor de resistência muito alto, mas a resistência da interface de fusão é baixa, por isso é usada para parafusos e parafusos de dobradiça |
| 6001 | A liga de extrusão de resistência média tem a resistência média de 6061 e 6063 e possui boas propriedades de extrusão, estampagem e têmpera. Pode ser usada como material de formato de carne grande e fina com formas complexasPossui boa resistência à corrosão e junta de fusão. | ||
| 6063 | 6063 | A liga de extrusão representativa tem resistência menor do que a 6061 e boa extrudabilidade, podendo ser usada como material de formato com seção complexa, com boa resistência à corrosão e tratamento de superfície | |
| 6101 | 6101 | Material condutor de alta resistência. Garantia ACS 55% | |
| 6151 | 6151 | Possui excelente capacidade de processamento de forjamento, resistência à corrosão e tratamento de superfície, sendo adequado para produtos de forjamento complexos. | |
| 6262 | A liga de corte rápido com resistência à corrosão tem melhor resistência à corrosão e tratamento de superfície do que a 2011, e sua resistência é a mesma da 6061. | ||
6061 e 6063 são usados principalmente em telefones celulares.
A resistência do 6061 é maior do que a do 6063.
A moldagem por fundição pode fundir estruturas mais complexas e pode ser usada como peças de encaixe, como a tampa da bateria, etc.
Contém principalmente zinco, e a liga de alumínio da série 7000 representa o 7075.
Ele também pertence à série Aviation.
É uma liga de alumínio, magnésio, zinco e cobre, liga tratável termicamente, liga de alumínio superdura e tem boa resistência ao desgaste.
| Sistema de liga metálica | Número da liga | Resumo das propriedades do material | |
| JIS | A.A | ||
| Série 7000 | 7072 | 7072 | O potencial do eletrodo é baixo e é usado principalmente para materiais de couro com revestimento anticorrosivo, além de ser adequado para o dissipador de calor do trocador de calor. |
| 7075 | 7075 | Uma das ligas de alumínio com maior resistência, mas a resistência à corrosão é ruim. O material de revestimento com 7072 pode melhorar a resistência à corrosão, mas o custo é maior. | |
| 7050 | 7050 | A liga com propriedade de têmpera aprimorada do 7075 tem boa resistência a rachaduras por corrosão sob tensão e é adequada para placas grossas e produtos forjados | |
| 7001 | A liga para estrutura de soldagem tem alta resistência, e a resistência da peça de solda pode retornar à resistência próxima do metal base quando colocada em temperatura ambiente. | ||
| 7003 | 7003 | A liga de extrusão para estrutura de fusão tem resistência um pouco menor do que a 7N01, mas tem boa extrudabilidade, podendo ser usada como um material de formato grande com carne fina. | |
O 8011 é comumente usado na liga de alumínio da série 8000, que pertence a outras séries.
A maioria das aplicações são folhas de alumínio, que não são comumente usadas na produção de hastes de alumínio.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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