O Aluminio e Suas Ligas

1. INTRODUÇÃO

A realização de um estágio é uma das formas de se consolidar conhecimentos adquiridos durante as aulas. O dia a dia de estudo e práticas engrandece o aluno em relação aos conhecimentos práticos, os quais,com a teoria aprendida, são indispensáveis para a formação de um profissional. Certas situações da rotina são irreprodutíveis, a maneira mais eficaz de tornar-se habituado a estas atividades é vivenciá-las. Neste tempo foram realizadas atividades, como ensaios e análises químicas, metalográficas e de corrosão e alguns testes de resistência de caixas,

ensaios em caixas de passagem, e ensaio de resistência em caixas plásticas. Este trabalho acabaram envolvendo pontos que devem ser considerados, entre eles um estudo sobre a adição de insumos à liga e seu comportamento.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1 ALUMÍNIO

Terceiro elemento abundante, fica atrás do oxigênio e do silício, o primeiro entre os metais. Considerando a quantidade e a produção relativamente fácil, o segundo metal mais utilizado na indústria metalúrgica, perdendo para o aço. O Brasil possui a terceira maior reserva de bauxita, minério de onde se retira o alumínio é o sexto maior produtor deste metal. O grande interesse do alumínio e suas ligas tem algumas características interessantes, as quais qualifica este metal para aplicações variadas. Com essas propriedades,de maior relevância a sua resistência a corrosão, devida a produção de uma camada fina de oxido sobre a peça, resulta em proteção contra oxidações. A densidade de um terço do ferro, permite que, quando combinado em liga, o alumínio consiga aliar baixo peso e boas resistências mecânicas. Altaductibilidade e condutibilidade térmica e elétrica aumentam amplo campo de aplicações deste metal. O custo energético elevado para a produção deste metal, junto com o bom valor de mercado de sua sucata, fazem com que, o alumínio seja o material mais reciclado no pais. De acordo com o IBGE, em 2008 alumínio foi o material mais reciclado.

2.1.1 APLICAÇÕES

Com a produção de diversas ligas, o alumínio tem uma variedade de aplicações, de usos simples, em peças laminadas para esquadrias metálicas, até a utilização em componentes de aeronaves. O uso de diferentes elementos de liga, com grande importância, o silício, o cobre e o zinco, é possível modificar propriedades mecânicas e químicas do alumínio. É possível aumentar a resistência mecânica utilizando-o em liga com silício ou níquel, para sua melhor usinabilidade com adição de cobre e magnésio ou melhorar sua resistência a oxidação com uma liga de zinco.

2.1.2 LIGAS DE ALUMÍNIO

Ao fundir, o alumínio possibilita a dissolução de outros metais. Ao se resfria e solidificar, esses elementos podem ser mantidos na solução sólida de base. A adição de liga ao alumínio fundido distorce a base e o aumento da resistência mecânica, nada impede que se adicione outras ligas. Com a variedade de ligas existentes e resultados obtidos, suas influências e limitações, pode atingir as propriedades e características desejadas para uma infinidade de projetos e produtos.Em outros termos, sendo este 'ligas tratáveis' e 'ligas não tratáveis' sendo elas definidas como ligas que podem, ou não, ser endurecidas por tratamentos térmicos. Ligas Dúcteis são desenvolvidas pelo método de conformação mecânica como a trefilação e a laminação, que suportam grandes deformações plásticas. Sendo assim, são utilizadas na produção de chapas, arames, tarugos, perfis entre outros.

3. LIGA E SEUS ELEMENTOS

Várias propriedadesconseguidas com elementos de aluminio, pode-se conhecer a influência de cada liga. Sendo assim, com o elemento certo, na quantidade certa, desenvolvesse a liga ideal para suas variadas aplicações. Alguns dos principais materiais utilizados com o alumínio e suas influências sobre as características do material final serão exemplificados, sendo classificados como elementos de liga primários ou secundários de acordo com a concentração de cada um dos outros elementos presentes na liga final de produção.

Silício: Determina o tipo de solidificação do metal líquido, fazendo com que, em teores acima de 11%, o processo normalmente pastoso, passe a acontecer por casca, reduzindo a retração térmica. Aumenta a fluidez, diminui problemas com o preenchimento da matriz base e porosidade. Á uma Melhora a soldabilidade de peças. Porém, o excesso prejudica a usinagem. Quando em valores acima de 12,7% a liga se torna hipereutética e, o silício em excesso cria áreas de elevada dureza na matriz, diminuindo a vida útil das ferramentas de usinagem.)

Magnésio: Aumenta a resistência a oxidação, possibilita a utilização de tratamento térmico para melhora das propriedades mecânicas e assim como o silício, garante boa soldabilidade ao material. A desvantagem do magnésio é o aumento da oxidação da liga quando se encontra no estado líquido, formando excesso de borra.

Cobre: Junto com o silício, são cruciais nas ligas de alumínio. Facilmente solubilizado no metal líquido, defacil usinagem das peças, com elevada resistência mecânica e reduz a microporosidade. Por outro lado, a presença de cobre diminui a resistência a quente e a resistência a corrosão, existi ligas livres de cobre desenvolvidas especialmente para ambientes corrosivos, como “CopperFree”

Manganês: Garante uma melhor resistência a quente e é também utilizado como corretor, combinando-se com o ferro e mudando sua forma de solidificação, de acicular para dendrítica. Isso diminui as tensões internas do material depois de solidificado. O manganês também aumenta o índice de segregação da liga, diminuindo a ductibilidade e a escoabilidade do metal.

Zinco: Encontrado sempre associado ao Mg, o zinco garante elevada resistência mecânica e maior ductilidade. Por outro lado, diminui a resistência a corrosão salina, aumenta a contração na solidificação e causa fragilidade a quente.

Ferro: A presença de ferro na liga diminui a ductilidade e algumas propriedades mecânicas como e resistência ao impacto e a fadiga. Quando na forma acicular também aumenta o índice de porosidade. Em conjunto com Mn e Cr, prejudica também a usinabilidade devido a formação de compostos intermetálicos