Alumínio 1A70: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Geral Abrangente

1A70 é uma liga de alumínio da série 1xxx, pertencente à família dos alumínios comercialmente puros, caracterizada por teores de alumínio próximos ou superiores a 99,7%. Como membro do grupo 1xxx, é definida por um mínimo de ligações propositalmente adicionadas, com quantidades residuais de Si, Fe e outros elementos em vez de adições deliberadas para fortalecimento.

O mecanismo de fortalecimento da liga é predominantemente o encruamento (têmpera por deformação) em vez do endurecimento por precipitação; não pode ser significativamente fortalecida por tratamento térmico, mas responde de forma previsível ao trabalho a frio e ciclos de recozimento. As principais características incluem condutividade elétrica e térmica muito alta, excelente resistência a ambientes atmosféricos e muitos ambientes químicos, formabilidade superior em temperas macias e soldabilidade simples, com tendência limitada a trincas a quente.

As indústrias típicas para o 1A70 incluem fabricação de condutores elétricos e barramentos, equipamentos para contato com produtos químicos e alimentícios, revestimentos arquitetônicos e acabamentos, trocadores de calor e aletas de radiadores, além de componentes especiais onde alta condutividade e formabilidade são requisitos primários. Engenheiros escolhem o 1A70 em vez de ligas fortalecidas quando a condutividade, facilidade de conformação e resistência à corrosão são mais importantes do que maximizar a relação resistência/peso ou atingir alta usinabilidade e dureza.

A liga é escolhida quando se requer uma combinação das propriedades do alumínio praticamente puro: por exemplo, quando são necessárias máxima condutividade, profundo estampamento ou baixos níveis de impurezas para processos de brasagem/fusão. Em muitos contextos de fabricação, ela serve como compromisso entre a trabalhabilidade do alumínio puro e a modesta robustez mecânica alcançada por encruamento.

Variantes de Têmpera

Têmpera	Nível de Resistência	Alongamento	Formabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixo	Muito Alto	Excelente	Excelente	Totalmente recozido, máxima ductilidade e condutividade
H12	Baixo–Moderado	Moderado	Muito Bom	Excelente	Encruamento parcial; mantém boa formabilidade
H14	Moderado	Moderado	Bom	Excelente	Trabalho a frio leve; comum para seções e fitas trefiladas
H16	Moderado–Alto	Moderado	Regular	Excelente	Encruamento maior para aumento de resistência
H18	Alto	Menor	Reduzida	Excelente	Fortemente encruado para maior resistência estática
H24	Moderado	Moderado	Bom	Excelente	Encruado + recozimento parcial para equilibrar ductilidade e resistência
T5 / T6 / T651	N/D	N/D	N/D	N/D	Não aplicável — 1A70 não é tratável termicamente; têmperas T não são significativas

A têmpera tem efeito primário nas propriedades mecânicas e na formabilidade do 1A70, pois toda a resistência utilizável é introduzida por deformação plástica. Temperas recozidas ou O maximizam o alongamento e os limites de conformação, sendo o padrão para estampagem profunda e trabalhos complexos de dobra. O aumento dos números H eleva o limite de escoamento e a resistência à tração enquanto reduz progressivamente o alongamento e a capacidade de formar raios apertados; a soldabilidade permanece boa em todas as temperas, embora juntas soldadas possam apresentar amolecimento local devido à perda do encruamento.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Al	Balanceamento (~99,7–99,85)	Principal componente da composição; define condutividade e comportamento à corrosão
Si	≤0,25	Residual do processamento; afeta mais a fluidez na fundição do que na conformação
Fe	≤0,40	Impureza comum; pode formar intermetálicos que reduzem ligeiramente a ductilidade
Mn	≤0,05	Normalmente em traços; efeito de fortalecimento desprezível
Mg	≤0,03	Baixo teor; não adicionado intencionalmente para endurecimento
Cu	≤0,05	Mantido baixo para preservar resistência à corrosão e condutividade
Zn	≤0,03	Níveis traços; efeito limitado
Cr	≤0,05	Controle traço para limitar crescimento de grão em algumas variantes
Ti	≤0,03	Usado tipicamente como refinador de grão em microligas
Outros (cada)	≤0,05	Soma de outros resíduos limitada para manter alta pureza

A química enfatiza o alumínio como elemento dominante com limites rigorosos para elementos impurezas, preservando condutividade, ductilidade e resistência à corrosão. Pequenas quantidades de Fe e Si são inevitáveis e podem gerar partículas intermetálicas finas que reduzem ligeiramente a formabilidade em espessuras muito elevadas ou após forte conformação. O teor praticamente ausente de Mg, Cu e Zn impede o endurecimento por precipitação e garante comportamento consistente e previsível sob soldagem e exposição química.

Propriedades Mecânicas

O comportamento à tração do 1A70 é característico do alumínio de alta pureza: baixos limites de escoamento e resistência à tração em condição recozida, com alto alongamento e plasticidade uniforme. Sob trabalho a frio (temperas H), tanto o limite de escoamento quanto a resistência à tração aumentam substancialmente enquanto alongamento e redução de área diminuem; a curva tensão-deformação permanece dúctil, mas o expoente de encruamento é modesto quando comparado com séries ligadas. Espessura e histórico de processamento influenciam fortemente as propriedades medidas; fita fina, altamente trabalhada a frio exibirá resistência aparente maior do que chapa grossa em têmpera O.

O limite de escoamento na têmpera O é baixo (unidades a algumas dezenas de MPa) comparado a ligas tratáveis termicamente, enquanto a resistência à tração normalmente varia na faixa dos dois dígitos baixos até abaixo de 100 MPa, dependendo da têmpera e da espessura. A dureza segue a mesma tendência — baixa no material recozido e aumentada com o encruamento; valores Brinell tipicamente ficam entre os 10 e 20 HB para têmpera O e sobem para 20–40 HB nas temperas H16–H18. A resistência à fadiga é moderada; a vida útil à fadiga se beneficia da ductilidade da liga, mas pode ser reduzida por defeitos superficiais, trabalho a frio severo ou contato com metais diferentes, causando corrosão galvânica.

Propriedade	O/Recozida	Têmpera Chave (ex.: H14/H18)	Observações
Resistência à Tração	60–100 MPa	110–160 MPa	Amplitude ampla dependendo da espessura e grau de trabalho a frio
Limite de Escoamento	20–40 MPa	80–140 MPa	Temperas H fornecem a maior parte da resistência utilizável via encruamento
Alongamento	25–45%	2–20%	Recozida apresenta alta ductilidade; temperas fortemente endurecidas têm baixo alongamento
Dureza	12–22 HB	20–40 HB	Dureza Brinell aumenta com encruamento

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,70 g/cm³	Típica para ligas de alumínio; útil para projetos leves
Faixa de Fusão	~660–657 °C	Ponto de fusão do alumínio puro ~660,3 °C; faixa estreita para liga de alta pureza
Condutividade Térmica	~230–240 W/m·K (20 °C)	Muito alta; próxima aos valores do Al puro e superior à maioria das ligas ligadas
Condutividade Elétrica	~60–64 % IACS	Alta condutividade elétrica torna o 1A70 uma escolha para condutores e barramentos
Calor Específico	~0,90 J/g·K (20 °C)	Típico do alumínio; útil em cálculos de dissipadores térmicos
Coeficiente de Dilatação Térmica	~23–24 µm/m·K	Semelhante a outras ligas de alumínio; projeto para ciclos térmicos é necessário em montagens

As propriedades físicas destacam a adequação do 1A70 para aplicações térmicas e elétricas: condutividade térmica próxima ao limite superior para alumínio trabalhado e condutividade elétrica que se aproxima das ligas de alumínio comercialmente puro. O coeficiente relativamente alto de expansão térmica da liga exige restrições e tolerâncias cuidadosas em montagens sujeitas a ciclos térmicos. O comportamento durante fusão e fundição é semelhante ao do alumínio puro, o que simplifica a brasagem e união por fusão, mas requer controle da formação de óxidos.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Tratamentos Comuns	Observações
Chapa	0,2–6,0 mm	Resistência varia fortemente com o tratamento térmico	O, H12, H14	Amplamente utilizada para revestimento, painéis arquitetônicos e dissipadores de calor
Placa	6–100+ mm	Resistência relativa menor por espessura devido ao baixo grau de liga	O, H18	Formas mais espessas podem conter mais intermetálicos provenientes da fundição/processamento
Extrusão	Seções transversais complexas até perfis grandes	Resistência via trabalho a frio e projeto	O, H14, H16	Bom acabamento superficial e excelente conformabilidade para paredes finas
Tubo	Parede fina a média	Resistência via trefilação e trabalho a frio	O, H12, H14	Opções sem costura e soldadas; usados em trocadores de calor e tubos de condensador
Barra/Haste	Diâmetros de pequenos até vários polegadas	Trefiladas a frio para maior resistência	O, H18	Usadas para condutores, conectores e peças tipo rebite

Chapas e formas de espessura fina são os produtos comerciais mais comuns para 1A70, pois exploram a excelente conformabilidade e condutividade da liga. Extrusões e tubos dependem fortemente da trefilação e subsequente trabalho a frio para atingir a resistência necessária e controle dimensional. Placas e seções pesadas são menos comuns porque a resistência intrínseca é baixa em relação às séries ligadas, e produtos espessos podem apresentar ductilidade ligeiramente degradada devido à distribuição de partículas de impurezas.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	1070	Internacional / EUA	Equivalente comercial mais próximo de pureza trabalhada; química e propriedades similares
EN AW	1070A	Europa	Designação europeia para alumínio trabalhado de alta pureza; limites comparáveis
JIS	A1070	Japão	Designação japonesa para produtos trabalhados em alumínio puro com usos similares
GB/T	1A70	China	Designação da norma chinesa; limites químicos e tratamentos alinhados com expectativas da série 1xxx

Graus equivalentes entre normas são geralmente intercambiáveis para a maioria das aplicações, mas limites exatos de impurezas e elementos traço permitidos podem variar marginalmente entre elas. Essas diferenças sutis podem ser importantes em aplicações elétricas de alta condutividade ou onde tolerâncias específicas de impurezas afetam brasagem ou acabamento superficial. Sempre faça referência cruzada em certificados de fábrica e normas ao especificar para usos regulamentados ou de alto desempenho.

Resistência à Corrosão

O 1A70 apresenta excelente resistência à corrosão atmosférica devido à rápida formação de uma película estável e aderente de óxido de alumínio nas superfícies expostas. Em ambientes atmosféricos rurais e urbanos, apresenta desempenho semelhante a outras ligas da série 1xxx de alta pureza e tipicamente supera séries de ligas mais ativas, onde cobre ou altos teores de magnésio promovem ataque localizado.

Em ambientes marinhos e ricos em cloretos, a liga resiste bem à corrosão uniforme, mas, como outros graus de alumínio, é suscetível a corrosão por pites em água salgada estagnada e corrosão em frestas em geometria confinada. Seu baixo teor de cobre reduz a suscetibilidade a aceleração galvânica generalizada, mas o acoplamento galvânico com metais nobres (ex.: aço inoxidável) deve ser avaliado; o contato com materiais catódicos pode acelerar o ataque local em interfaces de fixação.

A suscetibilidade à trinca por corrosão sob tensão é baixa em comparação com ligas antigas de alumínio de alta resistência, pois a baixa resistência e ausência de Cu ou alto Mg em 1A70 evitam as condições de alta resistência que favorecem SCC. Entretanto, fenômenos de dissolução anódica e fragilização por hidrogênio permanecem preocupações sob condições eletroquímicas extremas. Comparado com séries 3xxx e 5xxx, 1A70 oferece resistência comparável ou superior à corrosão uniforme, porém menor resistência estrutural; comparado a 6xxx/7xxx, troca resistência por comportamento superior à corrosão geral.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

1A70 é facilmente soldado por processos de fusão padrão (TIG, MIG e soldagem por resistência) com risco mínimo de trinca a quente devido ao baixo teor de liga. As soldas perdem localmente o encruamento em tratamentos H e apresentam zona afetada pelo calor (ZAC) amolecida que se aproxima das propriedades recozidas, portanto o projeto da junta deve considerar mudanças locais de resistência. Metais de adição recomendados são de alumínio puro ou de baixa liga compatíveis com a liga base para evitar a criação de sítios anódicos; para aplicações críticas de condutividade use materiais de enchimento de alta pureza e controle óxidos e porosidade.

Usinabilidade

Usinar 1A70 é mais desafiador que alguns graus ligados devido à sua ductilidade e tendência a "esfregar", podendo gerar arestas acumuladas e cavacos pegajosos sob condições de corte inadequadas. O índice de usinabilidade é modesto (inferior a ligas de fácil usinagem) e se beneficia de ferramentas com ângulo positivo, insertos de carboneto afiados e uso de fluido refrigerante para evacuar cavacos e reduzir arestas acumuladas. A maior dureza obtida por trabalho a frio melhora um pouco a usinabilidade, mas também reduz a vida útil da ferramenta; a prática típica usa velocidades de avanço médias e cortes moderados com eficazes quebrecavacos.

Conformabilidade

A conformabilidade é excelente no tratamento O, permitindo estampagem profunda, rotoragem e estampagem complexa com retorno elástico mínimo. Raios de curvatura podem ser pequenos em chapas recozidas; raios mínimos internos recomendados são tipicamente de 1 a 2× a espessura para a maioria dos trabalhos de prensa em tratamento O e aumentam com H. O trabalho a frio é o principal caminho para aumentar a resistência e deve ser utilizado com sequências graduais de conformação e recozimentos intermediários quando são necessárias reduções muito altas.

Comportamento ao Tratamento Térmico

1A70 não é tratável termicamente no sentido metalúrgico; não desenvolve endurecimento significativo por precipitação com tratamento de solubilização e envelhecimento. Tentativas de tratamentos convencionais estilo T6 não produzem os ganhos característicos de resistência vistos nas famílias 6xxx ou 7xxx.

As opções de tratamento térmico são restritas a recozimento (amolecimento total) e etapas de estabilização térmica para alívio de tensões residuais induzidas por trabalho. O recozimento (equivalente a recozimento de solubilização) é realizado pelo aquecimento na faixa adequada para recristalização, permanência tempo suficiente para controle do crescimento de grãos e resfriamento controlado; o processo restaura ductilidade e condutividade, porém reduz a resistência mecânica introduzida pelo trabalho a frio.

Transições de tratamento para ajuste do produto são portanto obtidas por ciclos de encruamento e recozimento, em vez de sequências de precipitação. Projetistas devem planejar sequências de conformação e união considerando essas rotas de processamento mecânico em vez de confiar em fortalecimento térmico.

Desempenho em Alta Temperatura

A resistência mecânica do 1A70 se reduz rapidamente com o aumento da temperatura em comparação com ligas de alumínio ligadas e a maioria das ligas estruturais; acima de aproximadamente 150–200 °C, a margem efetiva de resistência é substancialmente reduzida. Para serviço prolongado em alta temperatura, a liga não é recomendada onde cargas mecânicas devem ser mantidas acima dessa faixa, devido ao aumento do fluência e amolecimento.

A resistência à oxidação é boa porque a camada de óxido de alumínio permanece protetora; entretanto, a escala superficial e as mudanças na condutividade devem ser consideradas em componentes de gerenciamento térmico expostos a temperaturas elevadas sustentadas. Em montagens soldadas, o amolecimento da ZAC experimentado em altas temperaturas locais pode se combinar com o amolecimento do material base para produzir fragilidades nas juntas, portanto o projeto deve evitar temperaturas sustentadas elevadas ou empregar reforço mecânico.

Aplicações

Indústria	Componente Exemplo	Por que usar 1A70
Elétrica	Barras coletoras, tiras de terminais	Alta condutividade elétrica e conformabilidade para condutores moldados
Marinha	Acabamento decorativo, dutos	Resistência à corrosão combinada com conformabilidade e baixo peso
Aeroespacial	Acessórios não estruturais, coberturas térmicas	Boa condutividade, leveza e facilidade de conformação
Eletrônica	Dissipadores de calor, folha para capacitores	Alta condutividade térmica e pureza para gerenciamento térmico
Arquitetura	Revestimento, fachada, elementos de vedação	Acabamento estético, resistência à corrosão e capacidade para estampagem profunda

1A70 é utilizado quando pureza elevada e propriedades físicas relacionadas (condutividade, transferência térmica, resistência à corrosão) são os principais critérios de projeto, e não a resistência estrutural máxima. Sua variedade de formas de produto permite seu uso em partes estruturais e não estruturais leves, particularmente onde processos de fabricação exploram estampagem profunda, extrusão ou união extensiva. O equilíbrio das propriedades da liga faz dela uma opção padrão em especificações que priorizam condutividade e conformabilidade.

Orientações para Seleção

Selecione 1A70 quando a condutividade elétrica ou térmica, a conformabilidade superior e a resistência à corrosão forem prioritárias em detrimento da resistência mecânica máxima. Seu baixo teor de liga e química quase pura o tornam ideal para condutores, dissipadores de calor e componentes estampados em profundidade, onde o trabalho a frio pode ajustar a resistência sem comprometer a condutividade.

Comparado com o alumínio comercialmente puro, como 1100, o 1A70 apresenta pequenas diferenças em condutividade e limites de impurezas, mantendo uma conformabilidade amplamente similar, podendo apresentar tolerâncias de laminação ligeiramente diferentes; ambos são escolhidos pela condutividade e ductilidade, e não pela resistência. Em relação a ligas encruadas como 3003 ou 5052, o 1A70 oferece condutividade comparável ou melhor e conformabilidade similar, porém resistência alcançável inferior; escolha o 1A70 quando a corrosão e a condutividade, e não a resistência, forem as propriedades dominantes. Em comparação com ligas tratáveis termicamente, como 6061 ou 6063, o 1A70 é indicado quando se requer máxima condutividade e capacidade de conformação apesar da menor resistência máxima; utilize o 6061 quando a resistência estrutural e o envelhecimento por precipitação forem essenciais.

Resumo Final

O 1A70 permanece relevante como uma liga de alumínio de alta pureza e alta conformabilidade, cuja combinação de excelente condutividade elétrica e térmica, resistência à corrosão e soldabilidade atende a diversos nichos industriais. Para engenheiros que priorizam condutividade, estampagem profunda e compatibilidade química em detrimento de alta resistência estrutural, o 1A70 é uma escolha prática e custo-efetiva, com comportamento de processamento previsível e ampla disponibilidade em chapas, extrusões e produtos conformados.