Alumínio Características

Alumínio

O alumínio, por suas excelentes propriedades físico-químicas, entre as quais se destacam o baixo peso específico, a resistência à corrosão, a alta condutibilidade térmica e elétrica e a infinita reciclagem. A presenta uma ampla variedade de utilização, que o torna o metal não ferroso mais consumido no mundo.

O metal

É um metal que possui excelente combinação de propriedades úteis resultando numa adequabilidade técnica para um campo extraordinário de aplicações em engenharia;

Pode ser facilmente transformado, através de todos processos metalúrgicos normais, sendo assim viável à indústria manufatureira em qualquer forma que seja requerida;

As atividades de pesquisa desenvolvidas pela própria indústria do alumínio, pelos laboratórios acadêmicos e pelos seus usuários têm levado a um maior conhecimento das características de engenharia deste metal, além do que técnicas de fabricação, de soldagem e de acabamento têm sido desenvolvidas, fazendo com que o alumínio seja considerado um material que não apresenta dificuldade nas suas aplicações.

Características

Ponto de fusão

O alumínio possui ponto de fusão de 660ºC (quando na pureza de 99,80%), o que é relativamente baixo comparado ao do aço, que é da ordem de 1570°C. Ligas de alumínio, devido à presença de outros metais, possuem, em geral, um ponto de fusão mais baixo que o alumínio puro. Por exemplo, a liga 6060 (com ±2% de elementos de liga) funde-se entre 600ºC e 650ºC, enquanto a liga 7075 (com ±10% de elementos de liga) funde-se entre 475ºC e 640ºC.

Peso específico

A leveza é uma das principais características do alumínio. Seu peso específico é de cerca de 2,70 g/cm³, aproximadamente 35% do peso do aço e 30% do peso do cobre. Essa característica, aliada ao aumento da resistência mecânica por adição de elementos de liga/tratamentos térmicos, torna o alumínio o metal de escolha para a indústria aeronáutica e de transportes.

Características mecânicas

O alumínio comercialmente puro tem uma resistência à tração de aproximadamente 90 MPa. Sua utilização como material estrutural nesta condição é um tanto limitada, mas através do trabalho a frio, sua resistência mecânica pode ser praticamente dobrada. Aumentos maiores na sua resistência podem ser obtidos com pequenas adições de outros metais como elementos de liga, tais como: silício, cobre, manganês, magnésio, cromo, zinco, ferro etc.

Como o alumínio puro, as “ligas não tratáveis” podem também ter sua resistência aumentada pelo trabalho a frio. E as “ligas tratáveis” podem ainda apresentar aumento de resistência através de tratamento térmico, tanto que hoje algumas ligas podem ter resistência à tração de aproximadamente 700 MPa.

É possível obter-se uma grande variedade de características mecânicas ou têmperas em ligas de alumínio, através das várias combinações de trabalho a frio e de tratamento térmico, que serão tratadas em capítulos específicos.

O alumínio e suas ligas perdem parte de sua resistência a elevadas temperaturas, embora algumas ligas conservem boa resistência em temperaturas entre 200ºC e 260ºC. Em temperaturas abaixo de zero, entretanto, sua resistência aumenta sem perder a ductilidade e a tenacidade, tanto que o alumínio é um metal particularmente utilizado em aplicações a baixas temperaturas.

Resistência à corrosão

Quando o alumínio líquido é exposto à atmosfera, forma-se imediatamente uma fina e invisível camada de óxido, a qual protege o metal de oxidações posteriores. Essa característica de autoproteção dá ao alumínio uma elevada resistência à corrosão.

A menos que seja exposto a uma determinada substância ou condição agressiva que destrua essa película de óxido de proteção, o metal fica totalmente protegido contra a corrosão.

O alumínio é altamente resistente ao tempo, mesmo em atmosferas industriais, que frequentemente corroem outros metais. É também resistente a vários ácidos.

Os álcalis estão entre as poucas substâncias que atacam a camada de óxido e, consequentemente, podem corroer o alumínio. Embora o metal possa seguramente ser usado na presença de certos álcalis moderados com a ajuda de inibidores, em geral o contato direto com substância alcalina deve ser evitado.

Coeficiente de dilatação térmica

O alumínio puro possui um coeficiente de dilatação térmica linear de 0,0000238 mm/ºC, na faixa de 20ºC a 100ºC. Este coeficiente é aproximadamente duas vezes o do aço. Porém, devido ao baixo módulo de elasticidade do alumínio, induzem-se menores tensões na estrutura do alumínio, com a variação de temperatura, que na do aço.

Condutibilidade elétrica

O alumínio puro possui resistividade de 0,00000263 ohm/cm³ e condutividade elétrica de 62% da IACS (International Annealed Copper Standard), a qual associada à sua baixa densidade significa que um condutor de alumínio pode conduzir tanta corrente quanto um condutor de cobre que é duas vezes mais pesado e proporcionalmente mais caro.

Condutibilidade térmica

Essa característica é um importante meio de transferência de energia térmica, tanto no aquecimento, como no resfriamento. Assim, os trocadores ou dissipadores de calor em alumínio são comuns nas indústrias alimentícia, química, petrolífera, aeronáutica, etc.

O alumínio é também um excelente refletor de energia radiante devido ao grande alcance dos comprimentos de onda desde os raios ultravioletas, através dos espectros visíveis, até os raios infravermelhos e ondas de calor, tanto quanto ondas eletromagnéticas de rádio e radar.

Refletividade

O alumínio tem uma refletividade acima de 80%, a qual permite ampla utilização em luminárias. Coberturas de alumínio refletem uma alta porcentagem do calor do Sol, tanto que edificações cobertas com esse material são menos quentes no verão.

Propriedade anti-magnética

O metal não é magnético sendo frequentemente utilizado como proteção em equipamentos eletrônicos. Também não produz faíscas, o que é uma característica muito importante, sendo, dessa forma, bastante utilizado na estocagem de substâncias inflamáveis ou explosivas, bem como em caminhões-tanque de transporte de materiais combustíveis,