Ligas de aluminio

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INTRODUÇÃO

No Brasil tem-se constatado nos últimos anos um aumento na demanda por peças produzidas em ligas de alumínio. Segundo Koch (2006), em 2005 o Brasil foi o 12° produtor mundial de fundidos de alumínio, e no ano de 2009 foi produzidas cerca de 210 mil toneladas, sendo que a capacidade instalada é de 250 mil toneladas. Para se ter uma ideia do crescimento, em 1990 a produçãofoi de 75 mil toneladas. Atualmente 72% dos fundidos de alumínio abastecem a indústria montadora de automóveis, caminhões e ônibus. Atualmente essas ligas são aplicadas em componentes como caixas de engrenagens, máquinas ferramentas, peças e rodas para aviões e automóveis. Estas ligas devem possuir excelente fungibilidade, resistência a fadiga, a corrosão, mecânica e ductilidade. A boacombinação de resistência e ductilidade pode ser obtida com o tratamento térmico.
O alumínio é o metal que possui uma história recente, devido ao fato de não se encontrar na natureza em seu estado nativo, sendo necessário o desenvolvimento de processos químicos/metalúrgicos para a sua obtenção. O minério que se utiliza para a produção do alumínio é a bauxita, a qual foi identificada pelaprimeira vez em Les Baux ao sul da França, em 1821 por Bethier. O alumínio foi isolado em 1825 pelo químico Dinamarquês Hans Oersted. Somente em 06/02/1854 Saint-Clare Deville realiza a primeira obtenção industrial do alumínio por via química.
O processo utilizado por Deville empregava cloreto duplo de alumínio e sódio fundido, o qual foi substituído pelo processo eletrolítico, desenvolvidopor Paul Louis Toussaint Heroult (Normandia – França) e Charles Martin Hall (Ohio – Estados Unidos). Herould e Hall, sem se conhecer, inventaram ao mesmo tempo o procedimento que marcou o início da produção do alumínio.









DESENVOLVIMENTO

O alumínio foi descoberto por Sir Humphrey Davy em 1809, tendo sido isolado pela primeira vez em 1825 por H. C. Oersted. Porém,apenas em 1886 foi desenvolvido um processo industrial econômico para obtenção de alumina. Neste ano, dois cientistas trabalhando independentemente, Charles Martin Hall, nos Estados Unidos, e Paul Louis Héroult, na França, inventaram o mesmo procedimento eletrolítico para reduzir a alumina em alumínio.
O procedimento Hall-Héroult é o que se usa atualmente e consome cerca de 14,8KW/h (médiabrasileira) para a produção de um quilo de alumínio primário. O elemento “alumínio” é abundante na crosta terrestre na forma de óxido de alumínio (Al2O3) e as reservas minerais são quase ilimitadas. O minério industrial mais importante é a “bauxita”, com um teor de óxido de alumínio entre 35% a 45%, suas jazidas localizam-se principalmente nas regiões tropicais e, no Brasil, concentram-sena área amazônica. O Brasil tem grande potencial para produção de alumínio, pois além da abundante reserva de bauxita (o Brasil detém a terceira maior reserva de bauxita do mundo), tem uma grande geração de energia hidrelétrica, que é um insumo primordial para obtenção do alumínio primário através da eletrólise.
Quando o alumínio era ainda uma curiosidade com custo elevado de produção,as primeiras aplicações foram limitadas a trabalhos suntuosos, tais como, estatuetas e placas comemorativas. Então, quando o metal tornou-se disponível em grandes quantidades (embora ainda medido em quilos em vez de toneladas) passou a ser usado na decoração Vitoriana, como bandejas e escovas de cabelo ornamentais. No final do Século 19, com o aumento da produção e preços menores, foigradualmente utilizado em utensílios de cozinha e nos primeiros automóveis que possuíam painéis revestidos de alumínio comercialmente puro. Entretanto, a resistência limitada do metal comercialmente puro restringia sua aplicação, especialmente quando havia alguma dificuldade nas indústrias metalúrgicas em favor de materiais tradicionais com os quais elas estavam mais familiarizadas....
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