Ciências dos materiais

Ciência e Engenharia de Materiais I Introdução aos Materiais
4 aula – Ligas não ferrosas

Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica Licenciatura em Engenharia e Gestão Industrial

Ligas não ferrosas

Ligas não ferrosas
• Comparação de propriedades

Metal Mg Al Ti Ni Cu (Fe)

Densidade g/cm3 1,74 2,70 4,54 8,9 8,96 7,87

T. fusão (ºC) 651 660 1675 1453 1083 1535

Estrutura HC CFC HC CFC CFC CCC

Preço relativo (1-10) 3 2 10 8 4 1

Ligas não ferrosas
• Comparação de propriedades com outros materiais

Ligas de alumínio
• Como melhorar as propriedades mecânicas de ligas de Al?
-Por deformação plástica -Por solução sólida -Por precipitação

Ligas de alumínio
• Classificação das ligas de Al
-Ligas sem tratamento térmico (1)
Pequeno endurecimento por distorção da rede (solução sólida)

-Ligas com tratamento térmico (2)
Endurecimento por Precipitação (envelhecimento)

(1) Ligas 1xxx Ligas 3xxx Ligas 5xxx (2) Ligas 2xxx Ligas 6xxx Ligas 7xxx

(%Al > 99 + Fe + Si + 0,12%Cu) (Al + 1,2% Mn) (Al + Mg (até 5%) + Cr)) (Al + 4.5%Cu) (Al + Mg + Si) Formação de Mg2Si (Al + Zn + Mg + Cu) Formação de MgZn2

Ligas de alumínio
• Tratamento térmico (envelhecimento)
-Arrefecimento de equílíbrio (ponto 1 para 2)
Microestrutura de equilíbrio

1

2

Ligas de alumínio
• Tratamento térmico (envelhecimento)
-Tratamento térmico (ponto 1 para 2, de 2 para 3 + manutenção )
Microestrutura obtida por envelhecimento

1 3 2
Temp. Pt 1(solução sólida)
1 → 2: Arrefecimento rápido => não existe precipitação de β α está sobressaturado em A à T. ambiente 2 → 3 (Aquecimento) + manutenção => precipitação de β

Pt 3 (precipitado β ) Tempo

Pt 2

Ligas de alumínio
• Tratamento térmico (envelhecimento)
-Tratamento térmico (ponto 1 para 2, de 2 para 3 + manutenção )

Ligas de alumínio
• Tratamento térmico (envelhecimento)
- Endurecimento por precipitação (zonas GP) ligas da série 2XXX
Liga 2xxx (Al + 4.5%Cu) Diagrama de Equilíbrio Al-Cu