Alumínio 5182: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Geral Abrangente

5182 é um membro da série 5xxx de alumínio, uma classe de ligas dominada pelo magnésio como principal elemento de liga. A família 5xxx é categorizada como não tratável termicamente, obtendo sua resistência principalmente pelo fortalecimento por solução sólida e encruamento, em vez de tratamentos térmicos por precipitação.

As principais adições de liga no 5182 são magnésio (o principal elemento de fortalecimento), com pequenas adições controladas de manganês, cromo e elementos-traço para controlar a estrutura do grão e melhorar a resistência à recristalização. A liga utiliza o sistema Al-Mg para fornecer um equilíbrio de resistência elevada, boa ductilidade e superior resistência à corrosão em relação a muitas outras séries de alumínio trabalhado.

O fortalecimento no 5182 ocorre predominantemente por solução sólida de Mg na matriz de Al e pelo encruamento durante a conformação; não pode ser significativamente reforçado por ciclos convencionais de têmpera e envelhecimento. As características principais incluem resistência moderada a alta para uma liga não tratável termicamente, excelente resistência à corrosão geral e marinha, boa conformabilidade em condições recozidas e soldabilidade geralmente boa quando usados metais de adição adequados.

Indústrias que comumente especificam o 5182 incluem o setor automotivo (fechamentos de carroceria, painéis internos), embalagem (fechamentos especiais), setores marítimo e de transporte onde resistência à corrosão e conformabilidade são necessárias, além de algumas aplicações elétricas/térmicas onde a condutividade do alumínio e a relação rigidez-peso são importantes. Engenheiros selecionam o 5182 quando se busca um compromisso otimizado entre conformabilidade, resistência elevada por Mg e desempenho anticorrosivo, em vez de ligas tratáveis termicamente de maior resistência ou graus comercialmente puros mais macios.

Variantes de Têmpera

Têmpera	Nível de Resistência	Alongamento	Conformabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixo	Alto (20–40%)	Excelente	Excelente	Totalmente recozido, ideal para conformação pesada e estampagem profunda
H12	Baixo–Médio	Moderado (10–25%)	Bom	Bom	Levemente encruado para rigidez moderada
H14	Médio	Moderado (8–20%)	Bom	Bom	Comum para chapas onde se requer alguma rigidez
H16	Médio	Inferior (6–15%)	Regular	Bom	Maior encruamento, elasticidade reduzida
H22 / H24	Médio–Alto	Moderado	Regular–Bom	Bom	Encruado e parcialmente recozido, equilíbrio entre resistência e conformabilidade
H32 / H34	Alto	Inferior (3–12%)	Reduzida	Bom	Encruado e estabilizado; comum para aplicações estruturais
T4 (raro)	Baixo–Médio	Alto	Excelente	Bom	Tratado termicamente em solução e envelhecido naturalmente; incomum para a série 5xxx

A seleção da têmpera modifica fortemente o equilíbrio entre conformabilidade e resistência. A têmpera O recozida oferece a melhor estirabilidade e ductilidade, enquanto níveis progressivos de têmpera H aumentam o limite de escoamento e resistência à tração em detrimento do alongamento e da conformabilidade para estampagem profunda.

A espessura e o histórico de processamento também interagem com a têmpera: calibres mais finos alcançam maior encruamento pelo processamento e frequentemente podem ser fornecidos em têmperas H mais elevadas, enquanto formas de produto mais grossas são comumente fornecidas em têmperas mais macias para permitir conformação.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Si	≤ 0,25	Controle de impurezas; excesso de Si forma intermetálicos duros que reduzem a ductilidade
Fe	≤ 0,5	Impureza comum; promove intermetálicos que podem afetar acabamento superficial e tenacidade
Mn	0,2–0,7	Controla a estrutura do grão e melhora resistência e resistência à recristalização
Mg	4,0–5,0	Principal elemento de fortalecimento; aumenta resistência e melhora resistência à corrosão
Cu	≤ 0,10	Mantido baixo para preservar resistência à corrosão e soldabilidade
Zn	≤ 0,25	Menor quantidade; maior Zn pode reduzir resistência à corrosão
Cr	≤ 0,25	Controle da estrutura do grão, limita crescimento do grão no processamento termomecânico
Ti	≤ 0,15	Refinador de grão quando presente em pequenas quantidades
Outros (cada)	≤ 0,05	Elementos-traço e resíduos; equilíbrio Al (~restante)

O magnésio domina o comportamento mecânico e de corrosão da liga, proporcionando fortalecimento por solução sólida e melhorando a resistência à água do mar e ataque atmosférico. Manganês e cromo em baixos níveis refinam o comportamento de recristalização e mantêm a resistência após processamento termomecânico. Ferro e silício devem ser controlados para evitar intermetálicos grosseiros que comprometem o desempenho superficial e mecânico, especialmente em componentes estampados ou anodizados.

Propriedades Mecânicas

O 5182 apresenta comportamento de tração/limite de escoamento típico de ligas de alumínio não tratáveis termicamente de resistência média. Em condição recozida, a liga demonstra bom alongamento e capacidade de absorção de energia, tornando-a adequada para estampagem profunda e operações de conformação. Nas têmperas encruadas, o limite de escoamento e a resistência à tração aumentam substancialmente, com redução correspondente do alongamento e da conformabilidade à tração.

A dureza se correlaciona com a têmpera e o histórico de trabalho: material recozido apresenta valores baixos de dureza, enquanto material com têmpera H aumenta a dureza via encruamento. O desempenho à fadiga é influenciado pelo acabamento superficial, tensões residuais da conformação ou soldagem e espessura; seções mais espessas e acabamentos mais lisos normalmente proporcionam vida útil maior em fadiga de alta frequência. A presença de Mg melhora a tenacidade em baixas temperaturas em comparação a algumas outras ligas trabalhadas e oferece desempenho estável em cargas cíclicas quando devidamente processado.

A espessura tem efeito significativo tanto na resistência quanto na ductilidade do 5182. Calibres finos geralmente exibem maior limite de escoamento e resistência à tração aparente devido ao trabalho a frio residual do laminado e resfriamento equivalente à têmpera mais acelerado durante o processamento, enquanto chapas mais grossas podem ser fornecidas em têmperas mais macias para facilitar conformação e soldagem.

Propriedade	O/Recozido	Têmpera Chave (ex: H32/H34)	Observações
Resistência à Tração	~110–170 MPa	~240–360 MPa	Amplitude ampla depende da têmpera e espessura; têmperas H significativamente mais altas
Limite de Escoamento	~35–95 MPa	~150–260 MPa	O limite de escoamento aumenta marcadamente com encruamento; valores variam com calibre e têmpera
Alongamento	~20–40%	~3–15%	Conformabilidade diminui conforme têmpera avança para designações H mais altas
Dureza (HB)	~30–60 HB	~70–120 HB	Valores aproximados de Brinell; dureza correlaciona com resistência à tração e têmpera

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,66–2,70 g/cm³	Típica para ligas Al-Mg trabalhadas; boa relação rigidez-peso
Faixa de Fusão	~555–650 °C	Solidus/liquidus dependem da composição exata; fusão próxima do Al puro porém reduzida pelo Mg
Condutividade Térmica	~120–150 W/m·K	Inferior ao alumínio puro devido à liga; ainda boa para dissipação de calor
Condutividade Elétrica	~25–40 % IACS	Reduzida em relação ao alumínio puro; condutividade diminui com aumento do Mg
Calor Específico	~880–900 J/kg·K	Calor específico típico do alumínio, permitindo armazenamento e dissipação eficaz de calor
Expansão Térmica	~23–24 µm/m·K (20–100 °C)	Expansão térmica típica de ligas de alumínio; considerar para montagens com tolerâncias rígidas

O 5182 mantém muitas das propriedades físicas favoráveis do alumínio: baixa densidade, alta condutividade térmica e bom calor específico. Essas propriedades o tornam útil onde a redução de peso e o gerenciamento térmico são importantes, embora a liga de Mg reduza a condutividade em relação a ligas mais puras.

Os projetistas devem considerar a expansão térmica da liga em estruturas montadas e a dependência das propriedades mecânicas com a temperatura, especialmente quando operando próximo aos seus limites de serviço em temperaturas elevadas.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Tratamentos Comuns	Notas
Chapa	0,2–6,0 mm	Maior resistência aparente em calibres finos	O, H14, H24, H32	Usada para painéis de carroceria, fechamentos e componentes conformados
Placa	>6,0 mm até ~25 mm	Menor encruamento pelo laminação; frequentemente mais macia	O, H112	Componentes estruturais e peças fabricadas que exigem espessura
Extrusão	Seções transversais variáveis	Resistência depende da seção e do resfriamento	Tolerâncias ±	Menos comum; teor de Mg afeta temperaturas de extrusão
Tubo	Parede 0,5–10 mm	Boa conformabilidade para tubos soldados/sem costura	H32/H34	Usados para linhas de combustível, tubos estruturais com resistência à corrosão
Barra/Haste	Diâmetro variável	Boa combinação de resistência e ductilidade	O, H12	Produtos forjados ou trefilados para conexões e fixadores

A rota de processamento (laminação, trefilação a frio, extrusão) e o tratamento final determinam a resistência e anisotropia dos produtos 5182. Chapas e bobinas são as mais comuns para os mercados automotivo e de embalagens, com controle cuidadoso do acabamento superficial e encruamento para viabilizar conformação e operações secundárias como soldagem e colagem adesiva.

Placas e formas de seção mais pesada são frequentemente fornecidas mais macias para permitir usinagem e conformação, enquanto bobinas de chapas mais finas são comumente entregues em tratamentos H parcialmente endurecidos para aplicações de estampagem onde o controle de retorno elástico (springback) é importante.

Grades Equivalentes

Norma	Grau	Região	Notas
AA	5182	EUA	Designação da Aluminum Association comumente usada na América do Norte
EN AW	5182	Europa	EN AW-5182 corresponde de perto; aplicam-se designações europeias de processamento e tratamento
JIS	A5182	Japão	Designação da Japanese Industrial Standard; tolerâncias químicas e mecânicas alinhadas de perto
GB/T	5182	China	Norma nacional chinesa usa designação similar; variações de especificações podem existir conforme laminador

As referências cruzadas entre as normas são geralmente diretas porque a designação da liga 5182 é amplamente reconhecida, mas existem pequenas diferenças em limites de impurezas, tratamentos recomendados e práticas de certificação. Compradores devem sempre verificar certificados do laminador e requisitos de propriedades mecânicas para a norma alvo e aplicação pretendida.

Resistência à Corrosão

5182 oferece excelente resistência geral à corrosão atmosférica e desempenho satisfatório em ambientes marinhos devido ao seu relativamente alto teor de magnésio combinado com baixo teor de cobre. O filme natural de óxido de alumínio forma uma barreira protetora; a liga e o tratamento podem influenciar a estabilidade do filme e o comportamento da corrosão localizada.

Em ambientes ricos em cloretos, corrosão por pites e crevices permanece possível, especialmente em soldas, bordas ou locais com partículas intermetálicas grosseiras. Preparação adequada da superfície, revestimentos e projeto para evitar crevices estagnadas mitigam esses riscos.

A suscetibilidade à corrosão sob tensão (SCC) para ligas da série 5xxx aumenta com maior teor de Mg e com certos tratamentos que concentram tensões residuais; 5182 pode ser suscetível à SCC sob tensões trativas sustentadas em ambientes agressivos, especialmente se trabalhado a frio ou soldado inadequadamente. Interações galvânicas com metais mais nobres (ex.: cobre, aço inoxidável) podem acelerar a corrosão local do 5182, por isso isolamento ou projeto sacrificial é recomendado em montagens de metais mistos.

Comparado às séries 3xxx e 1xxx, 5182 fornece resistência substancialmente maior mantendo resistência à corrosão semelhante ou superior. Em relação às ligas 6xxx tratáveis termicamente, 5182 geralmente oferece melhor resistência à corrosão marinha, porém menor resistência máxima, o que orienta sua escolha para componentes expostos externamente e marinhos.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

5182 solda bem com processos comuns de soldagem de alumínio (TIG, MIG, resistência) e é frequentemente usado em fabricação automotiva e marítima. Ligas de enchimento recomendadas para soldagem do 5182 incluem preenchimentos Al-Mg como 5183 e 5356, que ajudam a preservar resistência à corrosão e ductilidade na solda. Risco de trinca a quente é geralmente baixo em ligas Al-Mg, mas a soldagem provoca amolecimento localizado na zona afetada pelo calor (ZAC) e possível perda de resistência; o projeto mecânico pós-soldagem deve considerar efeitos na ZAC.

Usinabilidade

A usinagem do 5182 é classificada como regular; é mais difícil de usinar que o alumínio puro devido à maior resistência e tendência ao encruamento. Ferramentas de carboneto com ângulo positivo e fixação rígida oferecem melhores resultados, com velocidades de corte moderadas e aplicação abundante de fluido para controlar o acúmulo de cavaco e borda incrustada. Acabamento superficial fino requer ferramentas afiadas e controle de avanço para evitar esgarçamento e excesso de encruamento superficial.

Formabilidade

A formabilidade é excelente na condição recozida (O), permitindo estampagem profunda e conformação complexa. Para dobra, os raios mínimos internos recomendados costumam ser da ordem de 0,5–1,0× espessura para dobras suaves em chapa recozida, aumentando para tratamentos H mais rígidos. O trabalho a frio produz respostas previsíveis de encruamento que podem ser usadas para ajustar a resistência, mas encruamento excessivo pode causar trincas durante conformações severas, requerendo recocidos intermediários em alguns casos.

Comportamento ao Tratamento Térmico

5182 é uma liga não tratável termicamente e não responde aos tratamentos convencionais de solubilização e envelhecimento usados nas ligas 2xxx, 6xxx ou 7xxx. Tentativas de aplicar endurecimento por precipitação não geram aumentos substanciais de resistência em relação ao encruamento.

Mudanças na resistência são alcançadas por trabalho a frio (endurecimento por deformação) e por tratamentos térmicos que promovem recuperação ou recristalização. O recozimento total para restaurar ductilidade é feito pelo aquecimento na faixa de 300–420 °C (temperaturas típicas dependem do tamanho da seção e da microestrutura desejada) seguido de resfriamento controlado para evitar empenamento.

Tratamentos de estabilização (ex.: H32/H34) são produzidos por trabalho mecânico controlado e tratamentos térmicos para estabelecer combinação equilibrada de resistência e redução das tensões residuais. Em montagens soldadas, o aquecimento localizado produz amolecimento da ZAC em vez de endurecimento por envelhecimento, então se deve esperar recuperação do tratamento ao invés de aumento da resistência.

Desempenho em Alta Temperatura

A resistência mecânica do 5182 degrada-se significativamente com o aumento da temperatura, com perda apreciável do limite de escoamento e resistência à tração acima de aproximadamente 100 °C, acelerando em temperaturas maiores. Para serviços estruturais contínuos, projetistas normalmente limitam temperaturas operacionais abaixo de cerca de 65–100 °C dependendo da carga e ambiente para evitar fluência e perda de integridade mecânica.

A oxidação não é normalmente fator limitante porque o alumínio forma rapidamente uma fina camada protetora de Al2O3; entretanto, temperaturas elevadas podem coarsificar a microestrutura e acelerar efeitos em contornos de grão que influenciam corrosão e desempenho mecânico. Soldagem e qualquer ciclo térmico local podem causar amolecimento da ZAC e diminuir a resistência à fluência nas proximidades das juntas.

Para exposições transitórias em alta temperatura, 5182 tolera curtos períodos, mas exposições prolongadas reduzem a resistência e podem agravar fenômenos de corrosão sob tensão. Para aplicações que requerem resistência sustentada em alta temperatura, ligas tratáveis ou especiais para alta temperatura são preferíveis.

Aplicações

Indústria	Exemplo de Componente	Por que Usar 5182
Automotiva	Painéis de fechamento, chapas internas da carroceria	Combinação de formabilidade, resistência à corrosão e resistência moderada para peças estampadas
Marinha	Peças de casco, acabamentos, suportes estruturais	Excelente resistência à corrosão em água do mar e boa relação resistência/peso
Aeroespacial	Peças secundárias, suportes	Boa resistência com baixa densidade e aceitável resistência à corrosão para estruturas não primárias
Eletrônica	Dispersores térmicos, chassis	Condutividade térmica e baixo peso úteis para gerenciamento térmico e invólucros EMI

5182 é frequentemente escolhido onde se requer equilíbrio entre formabilidade, resistência à corrosão e resistência custo-efetiva em vez da máxima resistência possível. Suas capacidades para estampagem, soldagem e união pós-formação o tornam escolha prática para manufatura em alta escala nos setores de transporte e marítimo.

Considerações para Seleção

5182 é seleção adequada quando engenheiros precisam de melhor resistência que ligas puras comerciais (ex.: 1100) mantendo grande parte da formabilidade e resistência à corrosão do alumínio. Comparado ao 1100, 5182 sacrifica alguma condutividade elétrica e térmica, mas ganha resistência mecânica substancial e resistência melhorada à corrosão em água do mar.

Em relação a outras ligas endurecidas por trabalho contendo Mg, como 3003 ou 5052, 5182 posiciona-se no extremo superior de resistência entre ligas não tratáveis, oferecendo desempenho superior em tração/limite com resistência à corrosão marinha comparável ou frequentemente superior. Isso torna o 5182 atraente quando se busca resistência um pouco maior sem migrar para sistemas tratáveis termicamente.

Comparado com ligas com tratamento térmico como 6061 ou 6063, o 5182 é selecionado quando a resistência à corrosão em ambientes marinhos ou propensos a cloretos e a formabilidade superior são priorizadas em relação às máximas resistências de pico. Utilize o 5182 quando a soldagem e a conformação dominam a cadeia de processos e onde as condições de exposição favorecem ligas Al-Mg.

Resumo Final

O 5182 continua sendo uma liga de alumínio amplamente utilizada porque combina resistência por solução sólida induzida por Mg, excelente resistência à corrosão e boa formabilidade em um pacote fabricável e soldável. Seu equilíbrio de propriedades e disponibilidade em formas comuns como chapa e bobina mantêm sua relevância para aplicações automotivas, marítimas e de engenharia geral onde durabilidade e manufaturabilidade são fundamentais.