Alumínio 1200: Composição, Propriedades, Guia de Temper e Aplicações

Visão Geral Completa

A liga 1200 faz parte da série 1xxx de ligas de alumínio, classificada como alumínio comercialmente puro com teor mínimo de alumínio de aproximadamente 99,0%. A série 1xxx é caracterizada por uma adição intencional muito baixa de elementos de liga e por propriedades dominadas pelo metal base, não por elementos de endurecimento. Os elementos de liga menores típicos presentes no 1200 são ferro e silício como impurezas, junto com quantidades vestigiais de cobre, manganês, magnésio, zinco e titânio controlados dentro de limites rigorosos.

O 1200 é uma liga não tratável termicamente cuja resistência mecânica é desenvolvida quase inteiramente por encruamento (endurecimento por deformação) e pelo controle do estado de têmpera. A liga oferece excelente condutividade elétrica e térmica, resistência à corrosão excepcional em muitos ambientes, ótima conformabilidade e muito boa soldabilidade. Suas principais limitações são a baixa resistência absoluta e a menor resistência à fadiga em comparação com sistemas intencionalmente ligados.

Indústrias que comumente utilizam o 1200 incluem condutores elétricos e barramentos, trocadores de calor e manejo térmico, equipamentos para processamento químico e alimentício, elementos arquitetônicos e decorativos, e folhas finas para embalagens. Engenheiros selecionam o 1200 quando alta condutividade, máxima resistência à corrosão e ampla formabilidade são mais importantes que a resistência máxima, ou quando pureza química é exigida para compatibilidade com meios de processo.

Variantes de Têmpera

Têmpera	Nível de Resistência	Alongamento	Formabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixo	Alto	Excelente	Excelente	Condição totalmente recozida, ductilidade máxima
H12	Baixo–Moderado	Alto	Muito Bom	Excelente	Encruamento parcial, mantém boa conformação
H14	Moderado	Moderado	Bom	Excelente	Têmpera típica a frio comercialmente fornecida
H16	Moderado–Alto	Moderado	Regular–Bom	Excelente	Maior encruamento para resistência superior
H18	Alto	Baixo	Limitado	Excelente	Fortemente encruado para máxima resistência não tratável termicamente
H22 / H24	Moderado	Moderado	Bom	Excelente	Endurecido por deformação + estabilizado para manter propriedades
H111	Baixo–Moderado	Alto	Muito Bom	Excelente	Condição levemente ou irregularmente encruada

A têmpera controla diretamente o balanço entre resistência e ductilidade porque o 1200 não pode ser endurecido por precipitação. Têmperas fortemente encruadas (H16, H18) elevam o limite de escoamento e resistência à tração em detrimento do alongamento e da formabilidade. O material recozido (O) proporciona a melhor capacidade de estampagem e ductilidade para operações de conformação profunda e spinning.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Al	Equilíbrio (~99,00 min)	Constituinte principal; define condutividade e resistência à corrosão
Si	≤ 0,30	Impureza; influência pequena em resistência e em comportamento de fundição
Fe	≤ 0,30	Impureza comum; pode formar intermetálicos que afetam ductilidade e condutividade elétrica
Mn	≤ 0,03	Normalmente vestigial; efeito pequeno na resistência
Mg	≤ 0,03	Apenas em traços; não é agente de endurecimento intencional no 1200
Cu	≤ 0,05	Mantido muito baixo para preservar resistência à corrosão e condutividade
Zn	≤ 0,03	Traços; níveis mais elevados reduziram a resistência à corrosão
Ti	≤ 0,03	Adicionado ocasionalmente como refinador de grãos em processamento; geralmente muito baixo
Outros (cada)	≤ 0,05	Soma de outros elementos mantida baixa para manter pureza

A composição enfatiza a pureza do alumínio para maximizar a condutividade térmica e elétrica e garantir excelente resistência à corrosão. Pequenas concentrações de ferro e silício aparecem como impurezas inevitáveis provenientes da fundição e reciclagem; podem formar partículas intermetálicas finas que afetam ligeiramente as propriedades mecânicas e a conformabilidade. O controle de cobre e zinco é importante porque mesmo pequenos aumentos desses elementos reduzem a resistência à corrosão e a condutividade.

Propriedades Mecânicas

Na condição recozida (O), o 1200 apresenta baixa resistência à tração e ao escoamento, porém muito alto alongamento e tenacidade, tornando-o favorável para operações de estampagem profunda e conformação. A resistência típica à tração na condição O é modesta e varia conforme espessura e histórico de processamento; chapas especiais e folhas podem apresentar diferentes referências. A resistência à fadiga no 1200 recozido é limitada pela baixa resistência estática, mas beneficia-se da boa ductilidade e da ausência de partículas grandes de segunda fase.

O trabalho a frio produz aumentos significativos tanto no limite de escoamento quanto na resistência à tração, às custas do alongamento e da formabilidade. Como a liga é essencialmente alumínio puro, o aumento da resistência à tração com o encruamento é previsível e útil para ajustar o desempenho da peça sem tratamento térmico. A dureza correlaciona-se estreitamente com a têmpera e o grau de encruamento; material recozido apresenta valores baixos nas escalas Brinell ou Vickers, enquanto as têmperas H exibem leituras proporcionais maiores.

A espessura e o histórico de processamento influenciam o comportamento mecânico: bitolas menores tipicamente apresentam resistência aparente maior devido às deformações de processamento e encruamento durante a laminação. Condição superficial, tensões residuais da conformação e a presença de partículas intermetálicas provenientes das impurezas também modulam o início e a propagação da fadiga em serviço.

Propriedade	O / Recozido	Têmpera Chave (H14)	Observações
Resistência à Tração	~70–120 MPa	~120–160 MPa	Amplitude refletindo espessura e processamento; H14 é uma têmpera comercial comum
Limite de Escoamento	~20–50 MPa	~50–110 MPa	Limite de escoamento aumenta consideravelmente com encruamento
Alongamento	~30–45%	~10–30%	Alongamento diminui à medida que a têmpera aumenta
Dureza (HB)	~13–25 HB	~25–45 HB	Dureza aumenta com trabalho a frio; valores dependem do método de medição

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,71 g/cm³	Típico para ligas de alumínio comercialmente puras
Faixa de Fusão	~ 660 °C	Solidus / liquidus do alumínio próximo de 660 °C
Condutividade Térmica	~220–235 W/m·K (a 25 °C)	Condutividade muito alta; depende da pureza e tempera
Condutividade Elétrica	~58–62 % IACS	Uma das mais elevadas entre as ligas comerciais de alumínio
Calor Específico	~0,897 J/g·K	Calor específico do alumínio típico próximo à temperatura ambiente
Expansão Térmica	~23–24 ×10^-6 /K (20–100 °C)	Coeficiente moderado; relevante para projeto com ciclos térmicos

O conjunto de propriedades físicas do 1200 — especialmente condutividade térmica e elétrica — impulsiona sua seleção para aplicações como dissipadores de calor, barramentos e condutores. A alta condutividade é consequência direta do alto teor de Al e dos baixos níveis de impurezas da liga. Densidade e expansão térmica são semelhantes a outras ligas de alumínio, de modo que considerações de peso e movimentação térmica seguem práticas padrão de projeto em alumínio.

Formas de Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Têmperas Comuns	Observações
Chapa	0,2 mm – 6 mm	Encruada ou recozida	O, H12, H14, H16	Ampla utilização para caixas, aletas, revestimentos
Placa	> 6 mm (limitada)	Menor comum para seções pesadas	O, H111	O 1200 é raramente usado para placas grossas devido à baixa resistência
Extrusão	Perfis seccionais até ~150 mm	Resistência depende do trabalho a frio pós-extrusão	O, H112, H22	Extrusão usada para barramentos e perfis personalizados onde pureza importa
Tubo	Tubos de parede fina e média	Comportamento semelhante à chapa; encruamento possível	O, H14	Usados em trocadores de calor e condução de fluidos
Barra/Vara	Diâmetros a partir de poucos mm	Estiramento a frio aumenta resistência	O, H14, H18	Comum para condutores e material para conformação

O método de conformação, espessura e uso final desejado ditam a forma de produto e a têmpera escolhida. Folhas e chapas finas exploram a ductilidade e condutividade da liga em aplicações térmicas e de embalagem. Extrusões e barras são utilizadas onde pureza da seção transversal ou condutividade são requeridas; nestas formas, o trabalho a frio pós-extrusão é comumente empregado para conferir o desempenho mecânico desejado.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	1200	EUA	Designação ASTM/AA para alumínio comercialmente puro (~99,0% Al)
EN AW	1200 / Al99.0	Europa	Designação EN alinhada quimicamente com AA1200; usada em cadeias de suprimentos europeias
JIS	A1080 / A1050 (mais próximo)	Japão	Série JIS possui graus comercialmente puros relacionados; limites exatos de impurezas podem variar
GB/T	1200 (Al99.0)	China	Norma chinesa lista grau Al99.0 comparável ao AA1200

A correspondência entre normas é aproximada porque diferentes normas nacionais definem limites ligeiramente diferentes para impurezas e elementos menores permitidos. Na prática, AA1200, EN AW‑1200 e GB/T 1200 referem-se a graus de alumínio comercialmente puros com desempenho similar, enquanto JIS usa designações próximas (ex.: A1050/A1080) para alumínio de pureza muito alta. Compradores devem comparar certificados das normas para composição exata e requisitos de testes mecânicos antes de especificar entre regiões.

Resistência à Corrosão

O 1200 apresenta excelente resistência geral à corrosão atmosférica devido ao seu alto teor de alumínio e à formação de uma camada estável e protetora de óxido de alumínio. Em atmosferas industriais poluídas e em muitos ambientes rurais, permanece muito durável, e a ocorrência de corrosão localizada por pite é incomum comparado a alumínios com maior teor de ligas, onde fases secundárias podem atuar como sítios de iniciação. A pureza do 1200 reduz o acoplamento galvânico interno no material e minimiza ataques preferenciais sob muitas condições.

Em ambientes marinhos e expostos a cloretos, o 1200 apresenta bom desempenho para muitas condições de serviço, mas ainda é suscetível a corrosão localizada por pite em água salgada estagnada com alta concentração de cloretos. Comparado a ligas 5xxx (contendo Mg), o 1200 mostra resistência superior a certos modos de corrosão devido à ausência de fases contendo Mg, embora as ligas 5xxx possam oferecer maior resistência mecânica. A corrosão por trincas induzidas por tensão (SCC) não é uma preocupação importante para o 1200 porque ele não é tratável termicamente e não possui estruturas de precipitados que contribuem para a suscetibilidade à SCC em algumas ligas de alumínio de maior resistência.

Interações galvânicas ainda devem ser consideradas: o 1200 é anódico em relação a muitos metais comuns (aço inoxidável, produtos de cobre) e corroerá preferencialmente se estiver eletricamente conectado em um eletrólito condutor. Isolamento apropriado, revestimentos ou projeto com ânodos de sacrifício devem ser utilizados ao unir a metais diferentes. No geral, o perfil de corrosão do 1200 é um dos mais benignos entre ligas estruturais de alumínio, razão pela qual é amplamente usado em equipamentos para processamento químico e manipulação de alimentos.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

O 1200 solda facilmente por técnicas convencionais de fusão como TIG e MIG, com risco mínimo de trincas a quente, pois a liga é essencialmente alumínio monophasico. Devido à sua alta pureza e baixo teor de ligas, as adições de metal de enchimento são escolhidas para corresponder aos requisitos de condutividade e ductilidade; geralmente usa-se 1100 e 4043 quando alguma liga no metal de enchimento é aceitável. Zonas afetadas pelo calor não apresentam dissolução deletéria de precipitados, mas o amolecimento da ZAC não é uma preocupação de projeto porque o 1200 não é fortalecido por tratamento térmico.

Usinabilidade

A usinabilidade do 1200 é geralmente classificada como razoável a moderada porque a liga é macia e gomosa comparada a bronzes com chumbo ou aços de fácil usinagem. A ferramenta deve usar pastilhas de carboneto afiadas ou HSS de alta qualidade com ângulo positivo para produzir cavacos contínuos, e as velocidades de corte devem ser moderadas para evitar encruamento na interface da ferramenta. Controle de cavacos e seleção do fluido de refrigeração são importantes para o acabamento superficial; devido à ductilidade da liga, a formação de borda de corte acumulada na ferramenta pode ser o principal fator que influencia a integridade da superfície.

Formabilidade

A formabilidade é um dos atributos mais fortes do 1200, especialmente nos tratamentos O e H leves. Estampagem profunda, spinagem, dobra e conformação por alongamento são processos simples com pequenos raios de curvatura e excelente previsibilidade de recuperação elástica. À medida que o tratamento é aumentado por trabalho a frio, os raios de curvatura e as forças necessárias para a conformação mudam de forma previsível; projetistas geralmente especificam material recozido quando se espera conformação severa e usam tratamientos H para peças em que alguma resistência é requerida após a conformação.

Comportamento ao Tratamento Térmico

O 1200 é uma liga não tratável termicamente, portanto não responde a tratamentos de solubilização e envelhecimento empregues nas séries 2xxx a 7xxx. Tentativas de envelhecimento artificial não geram aumento significativo de resistência porque não há elementos de liga substanciais para formar precipitados endurecedores.

Ajuste de resistência no 1200 é obtido inteiramente por processos mecânicos: laminação a frio, trefilação, estiramento e recozimento controlado. O recozimento (temper O) é tipicamente realizado aquecendo até temperaturas de recristalização para restaurar a ductilidade; subsequente trabalho a frio controlado e estabilização produzem os tratamentos H usados comercialmente.

Desempenho em Alta Temperatura

Os limites de temperatura de serviço do 1200 são determinados pelo declínio rápido da resistência acima de temperaturas ambiente e pelas mudanças microestruturais aceleradas em temperaturas elevadas. As propriedades mecânicas começam a se degradar de forma mensurável acima de aproximadamente 100–150 °C, e projetistas geralmente evitam uso estrutural contínuo muito acima de 150 °C, onde amolecimento significativo e fluência podem ocorrer. Para aplicações de gerenciamento térmico (dissipadores de calor), o 1200 permanece funcionalmente útil em temperaturas elevadas porque a condutividade permanece alta e a camada de óxido oferece resistência à oxidação.

O comportamento à oxidação é benigno: uma fina película aderente de Al2O3 se forma rapidamente e protege o metal contra corrosão adicional em ar. Em ambientes térmicos cíclicos, expansão diferencial e descamação do óxido devem ser considerados no projeto das junções, mas oxidação em massa não é geralmente um fator limitante para o 1200 em faixas normais de temperatura industrial. Junções soldadas não apresentam fragilização relacionada a precipitados, mas projetistas devem considerar a redução das margens mecânicas em temperaturas elevadas de serviço.

Aplicações

Indústria	Exemplo de Componente	Por que o 1200 é Usado
Elétrica	Barras coletoras, condutores, componentes de transformadores	Alta condutividade elétrica e boa formabilidade
Marítima / Química	Tanques, dutos, trocadores de calor, equipamentos de processo	Excelente resistência à corrosão e compatibilidade química
Gerenciamento Térmico	Dissipadores, aletas, serpentinas evaporadoras	Alta condutividade térmica e facilidade de fabricação
Embalagem / Consumo	Folhas, acabamentos decorativos, componentes para processamento de alimentos	Pureza, formabilidade e acabamento superficial
Arquitetura	Revestimentos, rufos, acabamentos	Formabilidade, resistência à corrosão e estética

A combinação do 1200 de condutividade elétrica/térmica, resistência à corrosão e formabilidade o torna um material básico onde pureza e facilidade de fabricação são mais importantes do que alta resistência estrutural. Seu uso vai de folhas finas para embalagem a componentes conformados em ambientes corrosivos e perfis extrudados para aplicações elétricas.

Insights para Seleção

Escolha o 1200 quando condutividade, resistência à corrosão e formabilidade extrema forem os principais critérios de projeto e quando a resistência máxima não for necessária. Seu baixo custo e ampla disponibilidade em chapa, folha e formas extrudadas tornam-no uma escolha econômica para muitas aplicações térmicas, elétricas e de processamento químico.

Comparado ao comercialmente puro 1100, o 1200 geralmente admite ligeiramente maior teor de impurezas permitidas para condutividade similar e eficiência de custo um pouco maior; ambos pertencem à mesma família de pureza comercial. Em relação a ligas encruadas como 3003 ou 5052, o 1200 oferece melhor condutividade elétrica e térmica e frequentemente melhor comportamento à corrosão do alumínio puro, mas apresenta menor resistência; escolha 1200 onde condutividade e formabilidade são mais importantes que a capacidade de carga. Comparado com ligas tratáveis termicamente como 6061 ou 6063, o 1200 é selecionado quando soldagem, resistência à corrosão e condutividade são mais críticos que a obtenção de resistência máxima por envelhecimento; é preferido para componentes condutores ou quimicamente sensíveis, apesar dos limites mecânicos inferiores.

Resumo Final

O alumínio 1200 permanece um material de engenharia altamente relevante porque oferece uma combinação única de alta condutividade, excelente resistência à corrosão e formabilidade superior a baixo custo. Para aplicações onde pureza e facilidade de fabricação dominam as decisões de projeto, o 1200 é frequentemente a escolha mais prática e eficiente.