Alumínio 6463: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Geral Abrangente

A liga 6463 é um membro da série 6xxx de ligas de alumínio, que são ligas de alumínio–magnésio–silício reconhecidas principalmente por serem tratáveis termicamente por endurecimento por precipitação. A família 6xxx equilibra resistência moderada com boa conformabilidade e acabamento superficial, tornando membros como o 6463 atraentes para aplicações arquitetônicas e estruturais extrudadas.

Os principais elementos de liga no 6463 são silício e magnésio, que se combinam para formar precipitados de Mg2Si durante o envelhecimento artificial; pequenas quantidades controladas de ferro, manganês, cromo e titânio aparecem como microelementos residuais ou adicionados deliberadamente para influenciar a estrutura do grão e o processamento. A resistência é obtida predominantemente por tratamento térmico de solubilização seguido de têmpera e envelhecimento artificial (séries T5/T6), embora algumas propriedades possam ser ajustadas por trabalho a frio.

Características principais do 6463 incluem boa extrudabilidade, acabamento superficial fino adequado para anodização, relação resistência/peso razoável e resistência à corrosão típica de ligas Mg–Si. A soldabilidade é geralmente boa com processos padrão de fusão de alumínio, embora a zona afetada pelo calor (ZAC) possa amolecer após a soldagem e deve ser considerada no projeto.

Indústrias típicas que utilizam o 6463 incluem extrusão arquitetônica (caixilhos de janelas, fachadas cortina), extrusões leves estruturais e decorativas, invólucros para eletrônicos de consumo onde a aparência e o acabamento são importantes, e alguns componentes estruturais leves. Engenheiros escolhem o 6463 quando é necessária uma combinação de boa extrudabilidade, qualidade para anodização e resistência moderada tratável termicamente, em contraste com alternativas de maior resistência, porém com acabamento inferior.

Variantes de Estado

Estado	Nível de Resistência	Alongamento	Conformabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixa	Alta (20–35%)	Excelente	Excelente	Totalmente recozido; melhor para conformação e dobra.
H14	Baixa–Média	Moderado (10–20%)	Bom	Bom	Endurecido por deformação para aumento modesto de resistência por trabalho a frio.
T5	Média	Moderado (8–15%)	Bom	Bom	Resfriado após trabalho a quente e envelhecido artificialmente; comum para extrusões.
T6	Média–Alta	Baixo (8–12%)	Bom–Regular	Bom	Tratado termicamente por solubilização e envelhecido artificialmente para resistência próxima ao pico.
T651	Média–Alta	Baixo (8–12%)	Bom–Regular	Bom	Tratado termicamente por solubilização, alivio de tensões por alongamento e envelhecido artificialmente.

A seleção do estado controla a compensação entre resistência, ductilidade e conformabilidade. Estados recozidos (O) maximizam a ductilidade e são preferidos para operações complexas de conformação a frio ou dobra onde se requer mínimo retorno elástico (springback) e risco de fratura.

Estados tratados termicamente como T5/T6 proporcionam resistência ao escoamento e tração substancialmente maiores pela precipitação das fases Mg2Si, o que reduz o alongamento e limita a conformação severa; esses estados são preferidos onde resistência e estabilidade dimensional são prioridades para perfis extrudados.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Si	0,2–0,9	O silício fornece a outra metade dos precipitados Mg2Si; controla a fluidez na extrusão e a resistência.
Fe	0,0–0,35	O ferro é uma impureza que forma intermetálicos, afetando a aparência superficial e a ductilidade.
Mn	0,0–0,15	O manganês refina a estrutura do grão e pode melhorar moderadamente a resistência sem prejudicar a extrudabilidade.
Mg	0,4–0,9	O magnésio é o principal elemento de endurecimento junto ao silício; controla o endurecimento por precipitação.
Cu	0,0–0,1	O cobre é normalmente baixo; pequenas quantidades podem aumentar a resistência, mas reduzem a resistência à corrosão.
Zn	0,0–0,2	O zinco é mínimo; níveis maiores são incomuns no 6463 e geralmente indesejáveis para anodização.
Cr	0,0–0,1	O cromo ajuda a controlar o crescimento do grão durante ciclos térmicos e melhora a retenção de resistência.
Ti	0,0–0,15	O titânio é usado como refinador de grão durante a fundição e produção de tarugos.
Outros	Balance (Al) + elementos traço	O balanceamento é alumínio; outras impurezas em traço podem incluir Ga, Zr em níveis muito baixos, dependendo do fornecedor.

Silício e magnésio são a combinação crítica para resistência tratável termicamente via precipitação de Mg2Si. Elementos secundários em baixos níveis são usados para ajustar a estrutura do grão, fundibilidade e acabamento superficial. Fabricantes controlam os elementos traço para garantir anodização consistente e minimizar intermetálicos prejudiciais que comprometem conformabilidade e estética.

Propriedades Mecânicas

Na condição recozida, o 6463 apresenta baixa resistência ao escoamento e à tração com alto alongamento, facilitando operações extensas de conformação e dobra. Após tratamento de solubilização e envelhecimento artificial, a liga manifesta aumento marcante na resistência ao escoamento e tração devido aos precipitados finamente dispersos de Mg2Si, mas alongamento e tenacidade diminuem proporcionalmente. A resistência à fadiga segue a tendência geral das ligas de alumínio: melhorada pelo acabamento superficial e redução de concentrações de tensão, e reduzida pela soldagem ou condições de envelhecimento excessivo na zona afetada pelo calor (ZAC).

A dureza correlaciona-se com o estado e a resposta ao envelhecimento; valores típicos de dureza Brinell ou Vickers aumentam da condição O para T6 de forma significativa. Espessura e tamanho da seção influenciam as propriedades alcançáveis, pois taxas de resfriamento durante a têmpera e cinética do envelhecimento variam com a massa; extrusões finas atingem propriedades de pico de forma mais uniforme que seções grossas. Temperatura e envelhecimento excessivo podem reduzir a resistência máxima, portanto os projetistas devem considerar a temperatura de serviço esperada e a possível exposição térmica durante a fabricação.

Propriedade	O/Recozido	Principal Estado (T6 / T651)	Observações
Resistência à Tração	90–130 MPa	170–250 MPa	Faixas amplas dependem do tamanho da seção, composição exata e receita de envelhecimento.
Limite de Escoamento	30–60 MPa	120–210 MPa	Limite aumenta fortemente com envelhecimento artificial; platô varia conforme a espessura da seção.
Alongamento	20–35%	8–12%	A conformabilidade é reduzida pelo envelhecimento; projete considerando retorno elástico e raios de dobra.
Dureza	20–40 HB	50–80 HB	O aumento de dureza corresponde ao endurecimento por precipitação; valores medidos dependem da escala e método.

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,70 g/cm³	Típico para ligas Al–Mg–Si; usado em cálculos de massa e projeto leve.
Faixa de Fusão	~570–640 °C	Início e faixa variam com a composição exata; evitar exposição prolongada próxima ao solidus durante fabricação.
Condutividade Térmica	140–180 W/m·K	Inferior ao alumínio puro, mas ainda boa para aplicações de dispersão de calor; depende do estado.
Condutividade Elétrica	~28–38 % IACS	Condutividade reduzida em relação ao Al puro; estado específico e níveis de impurezas afetam o valor final.
Calor Específico	~900 J/kg·K	Valor aproximado para ligas de alumínio em temperaturas ambientes.
Coeficiente de Dilatação Térmica	22–24 µm/m·K	Coeficiente típico de dilatação térmica para ligas da série 6xxx.

As propriedades físicas tornam o 6463 adequado para componentes onde peso, gerenciamento térmico e controle dimensional são importantes. A condutividade térmica e elétrica são inferiores ao alumínio puro, mas permanecem vantajosas quando se requer uma combinação de conformabilidade, qualidade de acabamento e condutividade moderada. Projete considerando a dilatação térmica e a temperatura operacional esperada para evitar tensões térmicas e variações dimensionais.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Tratamentos Típicos	Observações
Chapa	0,5–6 mm	Chapas finas respondem bem ao envelhecimento T5/T6; acabamento superficial é crítico para anodização	O, T4, T5, T6	Usada para revestimentos, painéis e elementos decorativos.
Placa	6–50+ mm	Placas mais espessas apresentam resistências máximas menores devido a taxas de têmpera mais lentas	O, T6 (limitado)	Menos comum; limites de tamanho e resfriamento mais lento reduzem propriedades alcançáveis.
Extrusão	Seções finas a muito espessas	Excelente ajuste de propriedades via tratamentos; seções finas atingem maior resistência envelhecida	O, T5, T6, T651	Forma mais comum; excelente acabamento superficial para perfis arquitetônicos.
Tubo	Ø pequeno–grande, parede 1–10 mm	Tubos soldados ou sem costura podem ser envelhecidos; espessura da parede determina propriedades finais	O, T5, T6	Comum para tubulação estrutural e corrimãos arquitetônicos.
Barra	Ø 3–50 mm	Barras podem passar por tratamento de solubilização e envelhecimento; usinabilidade geralmente boa	O, T6	Usada para componentes usinados e pequenos elementos estruturais.

Perfis extrudados são a forma de produto dominante para 6463 porque a composição da liga e o processamento produzem superfícies lisas, anodizáveis, com bom controle dimensional. Chapas e placas são utilizadas quando são requeridas planaridade e comportamento em painel, mas limitações de espessura e resfriamento tornam certos tratamentos menos eficazes na forma placa. Fabricantes tipicamente especificam tratamento e pós-processamento (estiramento, envelhecimento) para atender a requisitos mecânicos e de acabamento superficial para cada forma de produto.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	6463	USA	Designação comum em folhas de especificação de alumínio e catálogos de fornecedores.
EN AW	6463	Europa	Frequentemente listado como EN AW‑6463; restrições químicas e tolerâncias podem variar conforme a norma EN.
JIS	A6063 (aprox.)	Japão	JIS A6063 é uma liga comparativa próxima da família Mg‑Si, mas não é uma correspondência química exata.
GB/T	6463	China	Grades padrão chinesas com a mesma designação numérica existem, mas as tolerâncias de lote podem diferir.

As normas de região para região nominalmente mapeiam 6463 dentro da família Mg–Si, mas diferenças sutis nos limites de impurezas, métodos de ensaio mecânico e tratamentos permitidos podem existir. Ao especificar compras transfronteiriças, verifique as tolerâncias químicas e de tratamento reais no certificado de teste da fábrica e não confie apenas nos números dos graus. A equivalência é aproximada; qualifique fornecedores para garantir o atendimento aos requisitos de acabamento superficial e propriedades mecânicas.

Resistência à Corrosão

A resistência à corrosão atmosférica do 6463 é comparável a outras ligas da série 6xxx e é geralmente boa para uso arquitetônico quando anodizado ou pintado. A liga forma naturalmente um óxido protetor e apresenta bom desempenho em atmosferas urbanas e industriais, mas acabamento superficial e qualidade da anodização desempenham papel importante no comportamento a longo prazo.

Em ambientes marinhos ou com alta concentração de cloretos, o 6463 resiste à corrosão geral, mas pode ocorrer corrosão localizada por pites onde a concentração de cloretos é alta e há ação detergente. A liga não possui as propriedades superiores de sacrifício das ligas 5xxx com maior teor de magnésio, portanto os projetistas devem considerar revestimentos protetores, anodização ou proteção catódica para serviço prolongado próximo à água do mar.

A suscetibilidade à corrosão sob tensão (SCC) é relativamente baixa para ligas 6xxx em comparação com ligas 7xxx de alta resistência, mas SCC ainda pode ocorrer sob tensão de tração combinada com ambientes corrosivos, particularmente em condições sobreaquecidas ou soldadas. Interações galvânicas com materiais mais nobres (aço inoxidável, cobre) podem acelerar corrosão localizada do alumínio se houver continuidade elétrica e eletrólito; isolamento ou revestimentos protetores são recomendados.

Em comparação com as séries 1xxx e 3xxx, o 6463 troca condutividade elétrica bruta ligeiramente reduzida por melhor resistência mecânica e resistência similar à corrosão atmosférica. Em relação às ligas 5xxx, o 6463 geralmente oferece melhor acabamento de superfície arquitetônico e resposta à anodização, porém menor resistência inerente à água do mar.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

O 6463 solda bem com processos comuns de fusão como TIG (GTAW) e MIG (GMAW), sendo adequado para soldagem robótica e manual em extrusões. Ligas de adição recomendadas incluem 4043 (Al‑Si) para melhor fluidez e redução da tendência a fissuras a quente, e 5356 (Al‑Mg) quando se deseja maior resistência da solda; selecione o material de adição conforme o ambiente de serviço e acabamento pós-soldagem.

A soldagem gera uma ZAC (zona afetada pelo calor) onde dissolução e reprecipitação de precipitados pode reduzir propriedades mecânicas localmente, especialmente nos tratamentos T6 ou T651; projetistas devem considerar o amaciamento da ZAC e contemplar tratamento térmico pós-soldagem ou projeto mecânico para evitar sobrecarga na região soldada. Fissuras a quente normalmente não são um problema grave para 6463, mas podem surgir por projeto inadequado da junta, contaminação ou restrição alta; superfícies limpas e velocidades de soldagem adequadas mitigam o risco.

Usinabilidade

A usinabilidade do 6463 é moderada e comparável a outras ligas da série 6xxx; usina mais facilmente que muitas ligas tratadas termicamente de alta resistência, porém não tão facilmente quanto ligas 2xx de usinagem livre. Ferramentas de metal duro são recomendadas para usinagem em produção; aços rápidos são aceitáveis para trabalhos leves. Velocidades e avanços ideais, bem como geometrias de ferramenta, dependem do tratamento e da dureza; dispositivos de fixação rígidos e geometria com quebra-cavacos melhoram o acabamento superficial e a precisão dimensional.

A formação de cavacos tende a ser contínua e dúctil; mantenha fluxo de fluido refrigerante para controlar o acúmulo de borda e oxidação superficial. Para peças altamente anodizadas ou com exigência estética crítica, acabamento final e controle cuidadoso do desgaste da ferramenta são essenciais para evitar defeitos superfiscais que a anodização evidenciará.

Formabilidade

A formabilidade é excelente nos tratamentos O e T4 e boa em T5/T6 para operações de conformação moderadas típicas de perfis extrudados. Raios mínimos de dobra dependem do tratamento e espessura; recomendações típicas são T/2 a 2T (onde T é a espessura do material) no estado recozido e raios maiores para T6 para evitar trincas na superfície.

O trabalho a frio aumenta a resistência e reduz a ductilidade; projetistas devem sequenciar operações de conformação antes do envelhecimento artificial final sempre que possível. Onde são requeridos estiramento profundo ou conformação severa, selecione tratamentos O ou T4 e aplique lubrificação adequada e raios de matriz para evitar rasgamento das bordas.

Comportamento ao Tratamento Térmico

Como liga 6xxx tratável termicamente, o 6463 responde principalmente à sequência de tratamento de solubilização – têmpera – envelhecimento. O tratamento de solubilização típico é realizado na faixa de 510–540 °C para dissolver Mg2Si em solução sólida, seguido de têmpera rápida para reter a solução sólida supersaturada. O envelhecimento artificial (T5/T6) então precipita partículas finas de Mg2Si para aumentar o limite de escoamento e a resistência à tração.

O tratamento T5 é obtido por resfriamento após conformação a quente e envelhecimento artificial direto sem tratamento completo de solubilização, produzindo ganhos moderados de resistência com bom controle dimensional para extrusões. T6 (solubilizado e envelhecido artificialmente) fornece endurecimento por precipitação próximo ao máximo. O sobreenvelhecimento, ou exposição prolongada a temperaturas elevadas durante serviço ou fabricação, provoca coarsening dos precipitados e reduz resistência máxima.

Transições entre tratamentos T são reversíveis apenas por novo tratamento de solubilização; projetistas devem evitar ciclos térmicos que inadvertidamente causem sobreenvelhecimento ou subenvelhecimento em peças destinadas a atender especificações mecânicas específicas. Para componentes soldados, dissolução localizada e reprecipitação na ZAC podem requerer tratamentos térmicos pós-soldagem para restaurar propriedades uniformes em aplicações críticas.

Desempenho em Altas Temperaturas

As temperaturas de serviço para 6463 tipicamente são limitadas à faixa onde a estabilidade dos precipitados é mantida; serviço contínuo acima de aproximadamente 120–150 °C reduzirá progressivamente limite de escoamento e resistência à tração devido ao coarsening dos precipitados. Breves excursões a temperaturas mais altas podem ser toleradas, mas estabilidade dimensional e propriedades mecânicas serão afetadas se a cinética de envelhecimento prosseguir.

A oxidação em temperaturas elevadas é mínima em comparação com ligas ferrosas porque o alumínio forma uma camada protetora de óxido, mas escamação e descoloração superficial podem ocorrer e comprometer a anodização e aparência. Na ZAC de componentes soldados, a exposição térmica pode causar amaciamento e reduzir vida à fadiga; projetos que exigem resistência a temperaturas elevadas devem considerar ligas alternativas com maior estabilidade térmica.

A resistência à fluência (creep) do 6463 é limitada para cargas sustentadas em temperaturas elevadas, portanto projetistas devem evitar o uso da liga em peças estruturais que operem próximas à temperatura de amolecimento por períodos prolongados. Para aplicações com ciclos térmicos, considere a redução da resistência à fadiga e possível evolução microestrutural para partículas maiores ao longo do tempo.

Aplicações

Indústria	Componente Exemplo	Por que Usar 6463
Arquitetura	Caixilhos de janelas, perfis para fachadas cortina	Excelente extrudabilidade, acabamento superficial para anodização, controle dimensional
Automotiva	Acabamentos, trilhos decorativos	Bom acabamento superficial, resistência moderada com redução de peso
Aeroespacial (não críticos)	Revestimentos internos, carenagens	Boa relação resistência/peso e aparência superficial para peças não estruturais
Marinha	Corrimãos decorativos, acabamentos	Resistência à corrosão com revestimentos adequados e anodização
Eletrônica	Caixas, invólucros para dissipação térmica	Boa condutividade térmica, acabamento estético para produtos de consumo

O 6463 é frequentemente escolhido para componentes que requerem seções transversais complexas extrudadas e superfícies anodizadas de alta qualidade, junto com resistência moderada endurecida por tratamento térmico. O equilíbrio da liga entre qualidade de acabamento, propriedades mecânicas nos estados de envelhecimento e facilidade de fabricação mantém seu uso nos mercados arquitetônico e estrutural leve.

Os fornecedores geralmente entregam perfis extrudados na condição T5 ou T6 com tratamentos superficiais especificados, permitindo instalação direta ou usinagem e acabamento secundários conforme necessário.

Informações para Seleção

Escolha o 6463 quando os projetos exigirem acabamento superficial extrudado de alta qualidade e anodização, combinados com resistência moderada endurecida por tratamento térmico e boa extrudabilidade. A liga é uma escolha lógica para perfis arquitetônicos e elementos estruturais decorativos onde aparência e controle dimensional são prioridades.

Comparado com o alumínio comercialmente puro (1100), o 6463 entrega alguma perda em condutividade elétrica e térmica e conformabilidade em troca de resistência significativamente maior após envelhecimento, tornando-o preferível quando rigidez estrutural e acabamento anodizado são necessários. Em relação às ligas encruadas como 3003 ou 5052, o 6463 normalmente oferece resistência maior após envelhecimento com resistência à corrosão semelhante ou ligeiramente inferior; escolha 6463 quando o tratamento térmico pós-formação ou conformação por extrusão fizer parte do processo.

Em comparação com outras ligas endurecíveis como 6061 ou 6063, o 6463 é selecionado quando acabamento superficial superior para anodização e extrudabilidade são desejados, mesmo que a resistência máxima seja um pouco menor que a do 6061; para demandas estruturais mais pesadas, onde resistência maior é necessária, o 6061 pode ser a alternativa preferida. Equilibre custo e disponibilidade com a necessidade de qualidade de acabamento e complexidade da extrusão na decisão de seleção.

Resumo Final

A liga de alumínio 6463 permanece uma liga amplamente usada da série 6xxx para aplicações que exigem excelente extrudabilidade, acabamento superficial favorável à anodização e propriedades mecânicas moderadas reforçadas por precipitação. Sua combinação de usinabilidade, soldabilidade e comportamento previsível ao tratamento térmico faz dela uma escolha confiável para componentes arquitetônicos, decorativos e estruturais leves onde aparência e controle dimensional são tão importantes quanto a resistência.