Alumínio 1230: Composição, Propriedades, Guia de Têmper e Aplicações

Visão Geral Abrangente

A liga 1230 pertence à série 1xxx de ligas de alumínio, classificada como alumínio comercialmente puro ou de alta pureza. A série 1xxx é definida por conteúdo de alumínio tipicamente superior a 99%, com adições intencionais de ligas muito baixas; o 1230 é caracterizado por um teor mínimo garantido de alumínio em torno de 99,3% ou mais, situando-se firmemente na família da “pureza” ao invés das famílias estruturais tratáveis termicamente (2xxx, 6xxx, 7xxx).

Os principais elementos de liga em 1230 estão presentes apenas como impurezas controladas ou micro-ligas: ferro, silício, titânio e traços de cobre, manganês, magnésio e zinco em concentrações muito baixas. Devido a essa química, o principal mecanismo de endurecimento para o 1230 é o encruamento (deformação a frio); é uma liga não tratável termicamente e adquire resistência mecânica principalmente por encruamento e processamento mecânico controlado.

Características chave do 1230 são excelente condutividade elétrica e térmica, superior resistência à corrosão atmosférica, muito boa conformabilidade em condições recozidas e excelente soldabilidade. Sua resistência é baixa em relação a ligas de alumínio projetadas, mas oferece excelente ductilidade e acabamento superficial, tornando-a uma escolha comum quando condutividade, resistência à corrosão ou conformabilidade para estampagem profunda são prioritárias.

Indústrias típicas que utilizam o 1230 incluem condutores elétricos e barramentos, componentes estampados em profundidade, equipamentos para manuseio químico e alimentício onde a resistência à corrosão e pureza são importantes, e aplicações arquitetônicas decorativas. Engenheiros escolhem o 1230 sobre outras ligas quando alta condutividade, desempenho superior contra corrosão e comportamento de conformação pesam mais do que a necessidade por elevado limite de escoamento ou resistência máxima por tratamento térmico.

Variantes de Têmpera

Têmpera	Nível de Resistência	Alongamento	Conformabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixa	Alta (30–45%)	Excelente	Excelente	Recozido total, máxima ductilidade e condutividade
H12	Baixa-Média	Moderado (20–30%)	Muito Boa	Excelente	Encruamento a um quarto, aumento moderado de resistência com conformabilidade mantida
H14	Média	Moderado-Baixo (10–20%)	Boa	Excelente	Encruamento a meio, compromisso comum entre conformabilidade e resistência
H16	Média-Alta	Mais Baixo (6–15%)	Regular	Excelente	Encruamento a três quartos, usado para peças com rigidez maior e faixa de conformação reduzida
H18	Alta	Baixo (3–8%)	Limitada	Excelente	Totalmente encruado, máxima resistência por encruamento a frio, conformabilidade limitada
T5 / T6 / T651	N/A	N/A	N/A	N/A	Não aplicável — 1230 é não tratável termicamente; têmperas T não são usadas

A têmpera influencia fortemente o comportamento mecânico e físico do 1230. A têmpera recozida O maximiza ductilidade, acabamento superficial e condutividade, tornando-a ideal para estampagem profunda e aplicações elétricas; as têmperas H progressivas aumentam a resistência por encruamento enquanto reduzem alongamento e faixa de conformação.

A escolha da têmpera é um equilíbrio entre capacidade de conformação e rigidez final: projetistas que planejam formas a frio significativas tipicamente especificam O ou H12, enquanto componentes que necessitam de estabilidade dimensional ou resiliência podem ser fornecidos em H14–H18. Operações de soldagem e brasagem geralmente não degradam a condutividade como o tratamento térmico faria, mas juntas soldadas podem recosir localmente a têmpera encruada e reduzir a resistência adjacente à solda.

Composição Química

Elemento	Intervalo %	Observações
Si	≤ 0,25	Silício residual; influencia fluidez na fundição e resistência menor
Fe	≤ 0,50	Principal impureza; aumenta ligeiramente resistência mas pode reduzir ductilidade
Mn	≤ 0,05	Normalmente muito baixo; influência mínima no endurecimento
Mg	≤ 0,05	Mínimo; não usado para envelhecimento nesta liga
Cu	≤ 0,05	Mantido baixo para preservar resistência à corrosão e condutividade
Zn	≤ 0,10	Muito baixo; excesso de zinco pode reduzir resistência à corrosão
Cr	≤ 0,05	Traços às vezes presentes; controla levemente estrutura do grão
Ti	≤ 0,03	Usado como refinador de grão em algumas rotas de produção
Outros (cada)	≤ 0,05	Inclui resíduos como Ni, Pb, Sn; total de outros controlado rigorosamente

O restante do 1230 é alumínio (Al) com teor típico mínimo de aproximadamente 99,30% em peso; o baixo teor intencional de ligas preserva condutividade e resistência à corrosão. Elementos traço como ferro e silício são os principais contribuintes para a modesta resistência mecânica; titânio e cromo em traços são usados para refinar a estrutura de grãos e auxiliar o processamento, particularmente em formas fundidas ou recristalizadas.

Pequenas variações nos níveis de impurezas impactam os principais eixos de desempenho: ferro elevado aumenta resistência e reduz ductilidade e qualidade superficial, enquanto cobre e zinco, mesmo em pequenas quantidades, podem reduzir resistência à corrosão. Para aplicações elétricas e químicas, o controle rigoroso dos elementos residuais é frequentemente uma exigência de compra.

Propriedades Mecânicas

No comportamento à tração, o 1230 recozido apresenta baixos limites de escoamento e resistência à tração com alto alongamento uniforme, produzindo estricção previsível e boa absorção de energia durante a conformação. À medida que o encruamento aumenta (têmperas H), as resistências à tração e escoamento sobem enquanto a ductilidade cai; o comportamento de encruamento é linear para faixas moderadas de deformação e conduz a uma resposta estável sem envelhecimento por deformação devido à mínima atuação de endurecimento intersticial e por precipitados.

O limite de escoamento na têmpera O é relativamente baixo e sensível a pequenas variações composicionais e espessura; chapas finas frequentemente exibem limite aparente mais elevado devido a efeitos de processamento e superfícies endurecidas. A dureza no 1230 se correlaciona estreitamente com o nível de têmpera: condição O gera valores baixos de Brinell/Vickers, enquanto H14–H18 apresentam aumentos progressivos consistentes com curvas de encruamento.

A resistência à fadiga é moderada e fortemente influenciada pelo acabamento superficial e tensões residuais introduzidas durante o encruamento ou conformação. A vida à fadiga em chapas finas é geralmente favorável para componentes sem esforços elevados, mas projetistas devem considerar o limite de fadiga reduzido em relação a ligas de alumínio de alta resistência quando a carga cíclica é significativa.

Propriedade	O/Recozido	Têmpera Chave (H14)	Observações
Resistência à Tração	70–95 MPa	120–155 MPa	Valores dependem da espessura e grau de encruamento
Limite de Escoamento	25–50 MPa	90–130 MPa	Definido pelo método de offset; limite recozido baixo e variável
Alongamento	30–45%	10–18%	Recozido apresenta excelente alongamento; encruamento reduz ductilidade
Dureza (HB)	15–25 HB	30–50 HB	Dureza aumenta com encruamento; indicativo do endurecimento por deformação

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,70 g/cm³	Standard para a maioria das ligas de alumínio; útil para cálculo de massa e rigidez
Faixa de Fusão	~650–660 °C	Solidus/liquidus próximo ao alumínio puro; comportamento de fundição influenciado por impurezas
Condutividade Térmica	220–240 W/m·K	Alta condutividade típica de alumínio de alta pureza; excelente para aplicações de troca térmica
Condutividade Elétrica	58–63 % IACS	Alta condutividade elétrica em comparação às séries ligadas; ideal para condutores e barramentos
Calor Específico	0,897 J/g·K (897 J/kg·K)	Útil em cálculos térmicos transientes e projeto de capacidade térmica
Expansão Térmica	23,6 µm/m·K (faixa 20–25)	Comparável a outros graus de Al; importante para projeto de junta com materiais dissimilares

As altas condutividades térmica e elétrica fazem do 1230 uma escolha preferida para dissipadores de calor, condutores elétricos e hardware de gerenciamento térmico. A densidade padrão do alumínio produz razões favoráveis de resistência e rigidez por peso para componentes não estruturais, embora o projeto deva levar em conta a retenção limitada de resistência em altas temperaturas em comparação a séries ligadas.

A expansão térmica é similar a outros graus de alumínio e é um parâmetro de projeto importante quando o 1230 é unido a aço ou compósitos; expansão diferencial pode gerar concentrações de tensão e deve ser considerada em montagens aparafusadas ou soldadas.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento à Resistência	Tratamentos Típicos	Observações
Chapa	0,1–6,0 mm	Resistência uniforme na espessura quando laminada; calibres finos podem apresentar encruamento superficial	O, H12, H14	Usada para embalagens, estampagem profunda, painéis elétricos
Placa	6–50 mm	Baixa resistência absoluta, porém ductilidade uniforme no estado recozido	O, H18	Uso restrito para carga estrutural, exceto se submetida a trabalho a frio
Extrusão	Perfis de até vários metros	Propriedades influenciadas pelo tratamento do tarugo e geometria do perfil	O, H14	Perfis complexos para trilhos condutores, acabamentos arquitetônicos
Tubo	Diâmetro externo de 6–200 mm	Soldado ou sem costura; espessura da parede afeta estabilidade mecânica	O, H12	Eletrodutos, trocadores de calor, transporte de fluidos em ambientes corrosivos
Barra/Varão	Diâmetro de 2–100 mm	Boa usinabilidade no estado recozido; estirado a frio para maior resistência	O, H14	Elementos de fixação, espaçadores, componentes usinados com alta pureza

As diferenças de processamento entre as formas de produto resultam da maneira como o trabalho a frio e os ciclos térmicos alteram a microestrutura. Chapas e extrusões são normalmente produzidas por processos de laminação e extrusão que podem conferir texturas cristalográficas preferenciais; placas e barras podem ser produzidas a partir de tarugos fundidos seguidos de laminação ou trefilação, com diferentes níveis de tensões residuais e tamanho de grão.

As aplicações acompanham a forma: chapa fina é predominante para estampagem profunda e revestimentos, extrusões para seções transversais complexas que exigem boa condutividade, e barra/varão para componentes usinados de precisão. A seleção da forma e do tratamento deve considerar operações subsequentes como dobra, soldagem e acabamento superficial.

Equivalência de Graus

Norma	Grau	Região	Observações
AA	1230	USA	Designação proprietária ou especialidade menos comum na família 1xxx; frequentemente especificado para necessidades de alta pureza
EN AW	1050A	Europa	Equivalente europeu mais difundido em pureza e desempenho; grau comum de pureza comercial
JIS	A1050	Japão	Equivalente japonês típico para alumínio de alta pureza com propriedades elétricas e de corrosão similares
GB/T	série 1xxx (ex.: 1230 em normas locais)	China	Normas chinesas incluem família de ligas de alta pureza; nomes locais dos graus podem alinhar-se com a química do 1230

A equivalência direta um-para-um é rara porque o 1230 pode ser uma designação proprietária ou comercial que especifica controles de impurezas mais rigorosos que a família genérica 1050. EN AW-1050A europeu e JIS A1050 são comumente usados de forma intercambiável para muitas aplicações, mas os clientes devem verificar condutividade, limites de impurezas e tolerâncias mecânicas ao substituir.

Ao fazer referências cruzadas, atenção ao conteúdo mínimo garantido de Al, níveis máximos de Fe/Si e quaisquer requisitos de refinamento de grão (Ti) ou acabamento superficial que podem afetar a conformabilidade e desempenho elétrico. Certificados e relatórios de ensaio de laminação são essenciais para confirmar equivalência em aplicações elétricas ou higiênicas críticas.

Resistência à Corrosão

O 1230 apresenta excelente resistência à corrosão atmosférica devido à sua alta pureza e à formação de uma película estável e aderente de óxido de alumínio. Em ambientes gerais, resiste melhor à corrosão por pites e corrosão uniforme do que muitas séries de ligas porque elementos ativos como cobre e zinco são minimizados, tornando-o adequado para aplicações arquitetônicas internas e manuseio químico com exposição moderada.

Em ambientes marinhos, o 1230 tem bom desempenho contra corrosão uniforme, mas pites induzidas por cloretos podem ocorrer em frestas estagnadas ou sob depósitos; revestimentos protetores ou anodização são frequentemente usados para serviço marinho de longo prazo. Trincas por corrosão sob tensão (SCC) são incomuns para ligas 1xxx porque não possuem microestruturas de alta resistência nem tensões residuais de tração que promovem SCC em algumas ligas mais resistentes de alumínio.

Interações galvânicas posicionam o 1230 como parceiro anódico em relação à maioria dos aços, aços inoxidáveis (dependendo do ambiente), cobre e latão; portanto, isolamento ou projeto sacrificial são necessários quando acoplado a metais diferentes. Comparado com as famílias 5xxx (com Mg) e 6xxx (Mg + Si), o 1230 sacrifica resistência em troca de superior resistência geral à corrosão e condutividade, mas em ambientes cloretados altamente agressivos ligas 5xxx com tratamento adequado podem ser preferidas.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

O 1230 é facilmente soldado por processos comuns de fusão (TIG, MIG e soldagem por resistência) com excelente molhabilidade e baixa tendência a fissuração a quente devido à sua microestrutura simples e baixo conteúdo de liga. Materiais de adição geralmente possuem mesma composição (ex.: aditivo puro de Al como ER1100/ER1050) para preservar condutividade e comportamento à corrosão; a escolha do aditivo deve considerar necessidades de condutividade da junta. Zonas afetadas pelo calor na solda localmente recozem os tratamentos por trabalho a frio e reduzem a resistência adjacente às soldas, por isso o projeto mecânico pós-solda deve considerar regiões amolecidas.

Usinabilidade

A usinabilidade do 1230 é moderada a boa, comparável a outros alumínios de pureza comercial; a liga usina bem no estado recozido, mas pode ficar pegajosa em tratamentos H mais elevados. Ferramentas de carboneto com avanço positivo e alto fluxo de fluido refrigerante são recomendadas; velocidades de corte são conservadoras comparadas a aços, mas maiores que cobre. A formação de cavacos tende a ser contínua e dúctil; dispositivos para quebrar cavacos ou geometrias segmentadas ajudam a evitar emaranhamento e melhoram o acabamento superficial.

Conformabilidade

A conformabilidade é excelente no tratamento O e permanece boa em tratamentos H leves; o 1230 é adequado para estampagem profunda, spinagem e dobra complexa quando fornecido recozido. Raios mínimos recomendados para dobras internas em chapas laminadas no estado O tipicamente ficam na faixa de 0,5–1,0× a espessura do material para dobras leves, aumentando para raios mais agudos ou chapas mais espessas. O trabalho a frio aumenta a recuperação elástica e reduz os raios de dobra permitidos, portanto o planejamento do processo deve especificar o tratamento e permitir compensação para springback.

Comportamento ao Tratamento Térmico

Sendo uma liga não tratável termicamente, o 1230 não responde a têmpera e envelhecimento artificial para aumento de resistência; o controle microestrutural principal é via trabalho a quente e deformação mecânica. O recozimento total (para obtenção do tratamento O) é realizado aquecendo na faixa de aproximadamente 350–415 °C seguido de resfriamento controlado para alcançar a recristalização e o estado dúctil e macio; ciclos específicos de recozimento dependem do calibre e histórico de trabalho a frio prévio.

O encruamento é a principal via de reforço: a deformação aumenta a densidade de discordâncias e, consequentemente, os limites de escoamento e resistência à tração. O recozimento reverte o trabalho a frio, retornando a liga a uma condição de baixa resistência e alta ductilidade, restaurando a condutividade. Tratamentos T (envelhecimento artificial) não são aplicáveis e normalmente são omitidos em especificações para o 1230.

Desempenho em Altas Temperaturas

As propriedades mecânicas do 1230 degradam-se progressivamente com a temperatura; perda significativa de resistência ocorre acima de cerca de 100–150 °C e sua resistência estática utilizável em temperaturas elevadas é muito inferior à de ligas tratáveis termicamente. Temperaturas de serviço contínuo usualmente são limitadas a abaixo de ~100 °C para componentes sujeitos a carga, enquanto excursões de curto prazo a ~150–200 °C são possíveis, mas aceleram o amolecimento e reduzem a vida à fadiga.

A oxidação do alumínio ao ar é auto-limitante devido à formação de uma fina camada protetora de óxido; a formação de escamas em altas temperaturas não é um modo principal de falha para o 1230 em serviço típico. Zonas afetadas pelo calor próximas a soldas ou regiões localmente recozidas apresentarão resistência reduzida em temperaturas elevadas e os projetistas devem considerar fluência ou relaxamento ao operar próximo aos limites térmicos do material.

Aplicações

Indústria	Componente Exemplo	Por que o 1230 é Usado
Automotiva	Painéis internos e molduras decorativas	Excelente conformabilidade e acabamento superficial com baixo custo
Marinha	Fixações não estruturais e bandejas para cabos	Boa resistência geral à corrosão e facilidade de fabricação
Aeronáutica	Equipamentos de apoio em solo e barramentos elétricos	Alta condutividade combinada com comportamento mecânico aceitável
Eletrônica	Dispositivos dissipadores de calor e condutores elétricos	Alta condutividade térmica e elétrica e pureza
Alimentos & Bebidas	Tanques, revestimentos de tubulações e utensílios	Alta resistência à corrosão e limpeza; fácil de sanitizar

O 1230 é frequentemente especificado onde condutividade elétrica ou térmica, resistência à corrosão e capacidade de conformação são os requisitos funcionais principais. Seu custo relativamente baixo e facilidade de processamento o tornam uma escolha prática para aplicações em chapas de grandes áreas, sistemas condutores e componentes não estruturais onde alta resistência por liga não é mandatória.

Informações para Seleção

Para um engenheiro que está escolhendo entre opções de alumínio de alta pureza, o 1230 deve ser selecionado quando condutividade elétrica ou térmica e conformabilidade profunda forem prioritárias acima da alta resistência estrutural. Comparado ao alumínio comercialmente puro como o 1100, o 1230 apresenta apenas uma pequena diferença em condutividade e conformabilidade, podendo oferecer limites mais restritos de impurezas ou propriedades controladas pela usina para aplicações específicas.

Em relação às ligas endurecidas a frio comuns, como 3003 ou 5052, o 1230 apresenta menor resistência, mas superior condutividade e resistência geral à corrosão; escolha o 1230 quando condutividade e qualidade superficial forem mais importantes que o limite de escoamento. Em comparação com ligas tratáveis termicamente como 6061 ou 6063, o 1230 é indicado quando os valores de projeto exigem excelente condutividade e conformação em detrimento da máxima resistência alcançável — é preferido para condutores, peças estampadas a fundo e ambientes quimicamente sensíveis.

Dicas práticas para seleção: especifique o revenimento O para estampagem profunda ou máxima condutividade, escolha H14–H18 somente quando a conformação a frio puder atingir a rigidez necessária, e confirme os relatórios de ensaio da usina para limites de elementos residuais quando usado em serviços elétricos ou higiênicos. Considere anodização ou revestimentos para exposição marítima e isole contatos entre metais diferentes para evitar corrosão galvânica.

Resumo Final

O alumínio 1230 permanece relevante para engenheiros onde a combinação de altíssima pureza, condutividade elétrica e térmica superior, excelente conformabilidade e ótima resistência à corrosão prevalecem sobre a necessidade de alta resistência. Sua resposta previsível ao endurecimento por trabalho e ampla disponibilidade em formas de chapa, extrusão e barra fazem dele um material prático para aplicações elétricas, térmicas, arquitetônicas e higiênicas, onde acabamento superficial e ambiente de serviço são críticos.