Liga 2024

CENTRO UNIVERSITÁRIO ANHANGUERA DE SÃO PAULO

UNIDADE CAMPO LIMPO

 CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA

TEMA: SOLUBILIZAÇÃO E ENVELHECIMENTO (LIGA DE ALUMINIO 2024)

(Materiais de construção mecânica)

Adilson Souza Teixeira – Ra: 1107316870

Alexandre Peres Busch – Ra: 1023860181

Alexandre Tadeu Aranda Luiz – Ra: 1011815707

Guilherme Felippe de Melo – Ra: 1041956448

Manoel Messias dos Santos – Ra: 1018843174

Série: 6°. Semestre

Período: Noturno

São Paulo 2012

 

Resumo

Experiência – Tratamento Térmico

Esse relatório descreve o experimento de tratamento térmico em ligas não ferrosas (alumínio), realizado no dia 5 de setembro de 2012. Aplicam-se conceitos básicos de tratamento térmico de solubilidade e envelhecimento.

Objetivo

Este experimento tem como objetivo a determinação da dureza antes e após tratamento térmico de solubilização e envelhecimento da liga de alumínio 2024 com aproximadamente 4,5% de cobre. Esta determinação será efetuada da seguinte maneira: medições de dureza no estado de recebimento da amostra e após tratamento térmico em dois períodos durante duas semanas.

 

Introdução Teórica

Metais Não Ferrosos

As ligas ferrosas, apesar de serem consumidas em quantidades extraordinariamente grandes devido às suas vantagens citadas no item 1.2, possuem algumas limitações bem definidas, a saber: (a) densidade relativamente alta; (b) condutividade elétrica comparativamente baixa; e (c) suscetibilidade inerente à corrosão em alguns ambientes usuais. Desta forma, torna-se viável ou mesmo necessário utilizar outras ligas que possuam combinações de propriedades mais apropriadas. Os sistemas de ligas são classificados de duas formas distintas: (a) pelo metal básico da liga; ou (b) pela característica que um grupo de ligas compartilha. A seguir serão estudadas as ligas de alumínio, níquel, cobre, zinco e titânio.

ALUMÍNIO E SUAS LIGAS:

As duas principais propriedades do alumínio, que o tornam muito utilizado na construção mecânica, são a baixa densidade que conduz a uma relação peso da estrutura/resistência do material favorável e, a elevada resistência à corrosão aos ambientes de atmosfera, aos meios líquidos aquosos e a alguns produtos químicos inorgânicos e orgânicos - não exigindo tratamento superficial de proteção.

A resistência mecânica do alumínio não é elevada, contudo a adição de elementos de liga, como o cobre e o zinco, associada à aplicação de tratamento térmico, permite obter um material de utilização importante nas estruturas resistentes.

A resistência à corrosão do alumínio advém da formação de uma película de óxido na superfície do material de natureza quimicamente estável; essa película protetora de pequena espessura (50 a 100 Å) é de elevada dureza, e, além disso, é transparente e aderente à superfície do metal. Outras características que ampliam consideravelmente o campo de aplicação do alumínio são: comportamento não ferro - magnético, anti - faiscante e não tóxico além da aparência brilhante; e, ainda, elevada condutibilidade elétrica (cerca de 65% do cobre eletrolítico) e térmica, e capacidade de reflexão de energia radiante (luz visível, calor radiante, ondas eletromagnéticas). A Tabela 1 mostra algumas propriedades físicas do elemento alumínio.

Tabela 1 – Propriedades físicas do elemento alumínio (Bresciani Filho, 1997)

Propriedade física Valor Unidade Temperatura em que a propriedade foi mensurada

Número Atômico 13 -- --

Massa Atômica 26,98 -- --

Densidade 2,70 Mg/m3 20ºC

Ponto de Fusão 660 ºC 25ºC

Calor específico 400 J/kg.K 25ºC

Calor latente de fusão 397 KJ/kg --

Condutibilidade térmica 247 W/m.K 25ºC

Resistividade elétrica 26,55 nΩ.m 20ºC

Condutibilidade elétrica (volumétrica) 64,94 %IACS

Estrutura cristalina Cúbica de faces centradas (CFC)

Classificação e designação:

Inicialmente o alumínio e suas ligas são classificados em duas categorias: trabalhados (ou dúcteis) e fundidos, e cada uma delas tem um sistema de designação diferente conforme o principal elemento de liga presente.

Os materiais trabalhados podem ser encontrados na forma de laminados planos (chapas, folhas), extrudadas (barras, arames, perfis, tubos) e forjados. As ligas para fundição na forma de lingotes se destinam principalmente aos processos de fundição em areia, fundição em molde permanente por gravidade ou sob pressão.

O sistema de designação, apresentado pela Aluminum Association (AA), apresenta os seguintes critérios (Tabela 2):