ALUMÍNIO E SUAS LIGAS

Janaina Seraglio

João Pedro Zardo G.

Rafael Henrique Martello

O alumínio é um metal encontrado em abundância na crosta terrestre, aproximadamente 8%, mas raramente é encontrado em sua forma livre.

Suas atuais aplicações industriais são recentes, sendo produzido em escala industrial e difundido no mundo todo somente a partir do final do século XIX. 

O alumínio foi descoberto por Sir Humphrey Davy em 1809, mas foi isolado pela primeira vez em 1825 por Hans Christina Oersted.

No ano de 1886, os cientistas Charles Martin Hall (EUA), e Paul Héroult (França), inventaram quase que simultaneamente, um processo de redução de alumínio por meio de corrente elétrica. O processo de eletrólise ficou conhecido como HALL-HERÓULT, sendo utilizado até hoje.

Sua produção atual supera a soma de todos os outros metais não ferrosos.

Hoje, os Estados Unidos e o Canadá são os maiores produtores mundiais de alumínio. Entretanto, nenhum deles possui jazidas de bauxita (matéria-prima utilizada na produção de alumínio) em seu território, dependendo exclusivamente da importação.

O Brasil tem a terceira maior reserva do minério no mundo, localizada na região amazônica, perdendo apenas para Austrália e Guiné. Além da Amazônia, o alumínio pode ser encontrado no sudeste do Brasil, na região de Poços de Caldas (MG) e Cataguases (MG). A bauxita é o minério mais importante para a produção de alumínio, contendo de 35% a 55% de óxido de alumínio.

PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS

PRINCIPAIS IMPUREZAS

Ferro - reduz a trabalhabilidade (AlFe3)

Silício - aumenta a resistência à tração

Cobre -aumenta a resistência à tração

PRINCIPAIS ELEMENTOS DE LIGA

Cu, Mg, Si, Zn, Ni, Ti, Cr, Co, Pb, Sn e outros

PRINCIPAIS APLICAÇÕES

Elevada Plasticidade. laminados de pouca espessura (resguardos de bombons, etc...).

Elevada condutividade elétrica. possuindo condutividade elétrica de 62% da IACS (International Annealed Copper Standard), emprego no setor elétrico (cabos, fios, etc...). A vantagem do Al é a leveza.

PRINCIPAIS APLICAÇÕES

Elevada resistência à corrosão. artigos domésticos, embalagens, etc...

Baixa densidade. material para construção mecânica (carros, aeronaves, etc...).

Condutibilidade térmica. O alumínio possui condutibilidade térmica 4,5 vezes maior que a do aço.

As ligas trabalháveis são aquelas na qual a forma final do produto é obtida pela transformação de um semimanufaturado ou pela transformação mecânica à frio ou a quente do metal líquido solidificado.

LIGAS TRABALHÁVEIS

LIGAS TRABALHÁVEIS

GRUPO DO ALUMÍNIO PURO (1XXX)

Fácil de conformar

Dúctil

Resistência Mecânica relativamente baixa

Boa condutividade elétrica

Bom acabamento

Fácil de soldar

GRUPO ALUMÍNIO - COBRE (2XXX)

Elevada Resistencia mecânica

Alta ductilidade

Media resistência a corrosão

Boa usinabilidade

GRUPO ALUMÍNIO - MANGANÊS (3XXX)

Apresenta melhores propriedades mecânicas que o Al puro

A ductilidade é ligeiramente diminuída pelo Mn

Boa resistência à corrosão

É tratável termicamente

GRUPO ALUMÍNIO - SILÍCIO (4XXX)

Apresenta baixo ponto de fusão

Boa fluidez

Tonalidade cinza agradável quando anodizada

Aplicações arquitetônicas

GRUPO ALUMÍNIO - MAGNÉSIO (5XXX)

Apresenta a mais favorável combinação de:

resistência mecânica

resistência à corrosão

ductilidade

É tratável termicamente

GRUPO ALUMÍNIO -Magnésio e Silício (6XXX)

Tratáveis termicamente

Excelente resistência mecânica

Carrocerias de ônibus, vagões ferroviários, utensílios domésticos, construção civil, etc.

GRUPO ALUMÍNIO - Zinco (7XXX)

Tratável Termicamente.

Alta resistência mecânica

Boa resistência a corrosão

Boa conformabilidade

GRUPO ALUMÍNIO - Outros elementos (8XXX)

Liga não tratável termicamente, contém Lítio.

São os condutores de alumínio usados em fios de construção e cabos de serviços

Em comparação com as ligas trabalháveis, as ligas fundidas contem uma grande percentagem de elementos de liga

LIGAS FUNDIDAS

LIGAS FUNDIDAS

INOVAÇÕES

ALUMÍNIO EM AUTOMÓVEIS.

O Audi A6 é um ótimo exemplo de inovação em transporte: sua carroceria é feita alumínio e aço de alta resistência, que reduz o peso sem comprometer a segurança.

As portas, o capô e a tampa do porta-malas do Audi A6 são feitos de alumínio. A leveza do alumínio resulta em maior economia de combustível e menores emissões de CO2, além de proporcionar uma condução mais suave.

FOLHA DE ALUMÍNIO PARA EMBALAGENS DE BEBIDAS

A folha de alumínio é a mais adequada para a preservação e proteção de alimentos e bebidas, que são embalados em folha ultrafina, resistente e impermeável.

ALUMÍNIO EM LAPTOPS

Um laptop “monobloco” é um laptop que utiliza uma única peça de alumínio ou liga de alumínio para a sua estrutura. O Macbook Pro da Apple é conhecido por usar a técnica de monobloco, a qual é considerada um avanço espetacular de substituição de várias peças por uma única. O alumínio faz com que os laptops em monobloco sejam mais duráveis, finos, leves e resistentes.

ALUMÍNIO NO MAR

Barcos e navios também são meios de transporte que podem se beneficiar das excelentes propriedades do alumínio. O emprego de alumínio no casco da embarcação a torna mais leve, melhora a rapidez e diminui o consumo de combustível. Comparado com o plástico e a madeira, outras vantagens seriam baixa manutenção e melhor desempenho.

REFERÊNCIASTELLES, P. C. S.. Materiais para Equipamentos de Processo. Sexta Edição. Editora Interciência, 2003.

ALRASE METAIS. Alumínio. Disponível em: http://alrasemetais.com.br/aluminio.asp. Acesso em: abril, 2015.

ABAL. Fundamentos e Aplicações do Alumínio. Disponível em: http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/EngMec_NOTURNO/TM343/09_1fundamentos-Alum%EDnio.pdf. Acesso em: abril, 2015.

ABAL. Características Químicas e Físicas. Disponível em: http://www.abal.org.br/aluminio/caracteristicas-quimicas-e-fisicas/. Acesso em: abril, 2015.

MOREIRA, M. F.. Alumínio e suas ligas. Disponível em: http://www.dalmolim.com.br/educacao/materiais/biblimat/aluminioconf.pdf. Acesso em: abril, 2015.

OBRIGADO !!