ALUMÍNIO

DIFUSÃO

Faculdade Santa Rita – Fasar

Conselheiro Lafaiete

2014

ALUMINIO

O alumínio, apesar de ser o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, é o metal mais jovem usado em escala industrial. Há sete milênios, ceramistas da pérsia já produziam seus vasos com um tipo de barro que continha óxido de alumínio, que hoje conhecemos como alumina.

PROCESSOS DE PRODUÇÃO

Uma das vantagens mais importantes do alumínio é o fato de poder ser transformado com facilidade. O alumínio pode ser laminado em qualquer espessura e extrudado numa infinidade de perfis de seção transversal constante e grande comprimento. O metal pode ser também, forjado ou impactado. Arames de alumínio trefilados a partir de vergalhões dão origem a fios de alumínio que, após serem encordoados, transformam-se em cabos condutores.

A facilidade e a velocidade com o qual o alumínio pode ser usinado é outro importante fator que contribui para difundir o uso desse material e que também aceita, praticamente, todos os métodos de união, tais como rebitagem, soldagem, brasagem e colagem. Além disso, para a maioria das aplicações do alumínio não são necessários revestimentos de proteção.

Desta forma, as ligas de alumínio são divididas convenientemente em dois grupos: as ligas "tratáveis" termicamente, propiciando-lhes maior resistência, e as ligas "não-tratáveis" termicamente, cuja resistência só pode ser aumentada através do trabalho a frio. As ligas tratáveis termicamente podem ser trabalhadas a frio e, posteriormente, sofrer o tratamento térmico para o aumento da resistência mecânica. As ligas não tratáveis termicamente podem ser submetidas a tratamentos térmicos como de estabilização e recozimentos plenos ou parciais.

TIPOS DE LIGAS

Os principais elementos de liga das ligas de alumínio incluem combinações dos seguintes elementos:

• Cobre (Cu);• Magnésio (Mg);• Silício (Si);• Manganês (Mn) e • Zinco (Zn)

Ligas tratáveis termicamente

– São endurecidas por meio de tratamentos térmicos.É importante destacar que o termo “tratamento térmico” é, no seu sentido mais amplo, qualquer operação de aquecimento ou resfriamento controlado realizada para modificar as propriedades mecânicas, estrutura metalúrgica ou estado te tensões internas de um produto metálico. Nas ligas de alumínio, o tratamento térmico é restrito a operações específicas utilizadas para aumentar a resistência e a dureza de ligas endurecíveis por precipitação(conformáveis ou fundidas).

TRATAMENTO TÉRMICO

As ligas de alumínio são classificadas em "tratáveis termicamente", que respondem ao tratamento em solução, e "não-tratáveis termicamente", cujas propriedades são melhoradas apenas com o trabalho a frio.

Os principais tipos de tratamento térmico são:

Homogeneização

É realizado em temperaturas ao redor de 500ºC – dependendo da liga – e tem a função de remover ou reduzir as segregações, produzir estruturas estáveis e controlar certas características metalúrgicas, como propriedades mecânicas, tamanho de grão, estampabilidade, entre outras. Na laminação a quente, este tratamento pode ser executado concomitantemente ao aquecimento das placas.

Solubilização e envelhecimento

Dá às ligas que respondem a esse tratamento térmico uma maior resistência mecânica. O processo é o seguinte:

1) O metal é aquecido uniformemente até cerca de 500°C. A temperatura exata depende de cada liga. O aquecimento ocasiona a dissolução dos elementos de liga na solução sólida (tratamento de solução);

2) Segue-se um resfriamento rápido, geralmente em água, que previne temporariamente a precipitação dos elementos da liga. Esta condição é instável. Gradualmente, os constituintes precipitam-se de uma maneira extremamente fina (somente visível por potentes microscópios), alcançando o máximo efeito de endurecimento (envelhecimento). Em algumas ligas isto ocorre espontaneamente depois de alguns dias (envelhecimento natural). Outras requerem um reaquecimento por algumas horas a cerca de 175°C (tratamento de precipitação).

As chapas são normalmente tratadas num banho de sal fundido, que possui alta taxa de calor e fornece suporte ao metal, prevenindo possíveis deformações em altas temperaturas. Fornos com circulação de ar forçado são geralmente utilizados para perfis extrudados, tubos, forjados e peças fundidas.

Entre os efeitos de um tratamento térmico completo estão um aumento substancial no limite de resistência à tração e uma redução da ductilidade. Normalmente, o tratamento térmico é precedido de uma operação de conformação severa, se for necessária. A maior parte das conformações podem ser feita antes do tratamento de solução, com um acerto posterior para corrigir distorções não previstas que possam ocorrer durante o resfriamento. Porém, preferencialmente, a conformação deve ser feita imediatamente após o tratamento de solução, antes do envelhecimento. Quando esta conciliação for difícil, é possível retardar o envelhecimento mantendo os componentes resfriados. Essa técnica é freqüentemente aplicada em rebites para a indústria de aviação

Recozimento pleno

O recozimento pleno é um tratamento térmico em que se obtém as condições de plasticidade máxima do metal (têmpera O), correspondendo a uma recristalização total do mesmo. O processo é o seguinte:

- O metal é aquecido, geralmente na faixa de 350°C, suficientemente para permitir o seu rearranjo numa nova configuração cristalina não deformada;

Recozimento parcial

- Este processo de recristalização remove o efeito do trabalho a frio e deixa