Alumínio EN AW-1350: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

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Visão Geral Abrangente

EN AW-1350 é uma liga de alumínio da série 1xxx e está classificada entre os graus de alumínio comercialmente puro. É caracterizada por um teor muito alto de alumínio (tipicamente ≥99,5%), com apenas traços de impurezas comuns como silício, ferro e cobre.

A liga baseia suas propriedades no comportamento de solução sólida e encruamento, em vez de tratamento térmico por precipitação; é não tratável termicamente e é fortalecida principalmente pelo trabalho a frio. As principais características incluem excelente condutividade elétrica e térmica, resistência excepcional à corrosão em muitas atmosferas, superior conformabilidade e muito boa soldabilidade, embora com resistência mecânica relativamente baixa.

Indústrias típicas que utilizam EN AW-1350 incluem distribuição elétrica (barramentos, condutores), equipamentos para processamento químico e alimentício, arquitetura e aparelhos de troca de calor. Engenheiros optam pelo EN AW-1350 quando a máxima condutividade, qualidade da superfície e facilidade de conformação são priorizadas em detrimento da resistência estrutural máxima, ou quando é exigida alta pureza para compatibilidade eletroquímica ou química.

A liga é escolhida em relação a outras quando sua combinação de condutividade, resistência à corrosão e ductilidade supera ligas mais voltadas para resistência; é frequentemente preferida em relação às ligas das séries 6xxx ou 5xxx quando o desempenho elétrico e a conformabilidade são os principais requisitos de projeto.

Variedades de Tratamento Térmico (Temper)

Temper Nível de Resistência Alongamento Conformabilidade Soldabilidade Observações
O Baixo Alto Excelente Excelente Totalmente recozido, máxima ductilidade e condutividade elétrica
H12 Baixo–Moderado Moderado Muito Bom Excelente Algum encruamento para uso estrutural leve
H14 Moderado Moderado Bom Excelente Temper comum comercial, força e conformabilidade equilibradas
H16 Moderado–Alto Menor Regular Excelente Maior encruamento para chapas usadas em peças formadas
H18 Alto Baixo Limitado Excelente Fortemente encruado, conformabilidade limitada
H19 Muito Alto Muito Baixo Pobre Excelente Quase máxima resistência por trabalho a frio para formatos especificados pelo fornecedor

A seleção do temper controla o desempenho mecânico e elétrico pela quantidade de trabalho a frio introduzido. O estado recozido (O) é usado quando a complexidade da conformação ou a condutividade são críticas, enquanto os temperamentos da série H são empregados quando incrementos na resistência são necessários, com perda gradual de ductilidade e condutividade.

Composição Química

Elemento Faixa % Observações
Al Equilíbrio (tipicamente ≥99,5) Constituinte primário; define condutividade e resistência à corrosão
Si ≤0,15–0,25 Impureza em traço; reduz ligeiramente a condutividade quando presente
Fe ≤0,30–0,40 Impureza comum; pode formar intermetálicos que afetam resistência e acabamento superficial
Mn ≤0,05–0,10 Mínimo neste grau; não atua como elemento de endurecimento
Mg ≤0,05–0,10 Geralmente muito baixo; potencial negligenciável para envelhecimento endurecido
Cu ≤0,05–0,10 Mantido muito baixo para preservar condutividade e resistência à corrosão
Zn ≤0,05–0,10 Traço; efeito limitado em baixas concentrações
Cr ≤0,05 Traço; modificador menor de microestrutura
Ti ≤0,03 Frequentemente presente em quantidades de microalloying para refinamento de grãos
Outros Cada um ≤0,05; total ≤0,15–0,20 Resíduos e microligas intencionais mantidos mínimos

EN AW-1350 é essencialmente um alumínio de alta pureza com níveis de impurezas rigorosamente controlados. A alta fração de alumínio assegura alta condutividade elétrica e térmica, com pequenos elementos residuais afetando principalmente características da superfície, comportamento de recristalização e potencial para formação de partículas intermetálicas que podem influenciar conformação e qualidade superficial.

Propriedades Mecânicas

No estado recozido O, o EN AW-1350 apresenta baixas resistências à tração e ao escoamento e alta ductilidade; a resistência à tração típica é baixa comparada a ligas estruturais, e o alongamento é geralmente alto o suficiente para estamparia profunda e conformação complexa. O encruamento (tempers H) eleva os limites de escoamento e resistência à tração enquanto reduz o alongamento de forma previsível; o grau de trabalho a frio regula os incrementos nas propriedades mecânicas.

A dureza no estado recozido é baixa, aumentando com o tratamento temperado H; o material é macio em relação às ligas 5xxx e 6xxx, mas mantém excelente tenacidade. O desempenho à fadiga é moderado e dependente da condição da superfície e tensões induzidas pela conformação; superfícies lisas e a evitação de entalhes agudos são importantes para preservar a vida à fadiga.

A espessura e o calibre da chapa influenciam significativamente a resposta mecânica — calibres finos são mais facilmente encruados a temperaturas H mais elevadas, enquanto chapas mais espessas exibem menor eficiência de encruamento e tamanhos de grão maiores após processamento.

Propriedade O / Recozido Temper Chave (ex.: H14) Observações
Resistência à Tração Tipicamente baixa (ex.: ~50–90 MPa) Moderada (ex.: ~100–150 MPa) Valores variam com espessura e grau de trabalho a frio
Limite de Escoamento Muito baixo (freqüentemente ≤30–40 MPa) Moderado (ex.: 60–110 MPa) Aumenta substancialmente com temperamentos H
Alongamento Alto (≥30–40% típico) Moderado (10–25%) O trabalho a frio reduz progressivamente o alongamento
Dureza Baixa (macio) Aumentada Dureza aumenta com encruamento; valores HB/HRB dependem do temper específico

Propriedades Físicas

Propriedade Valor Observações
Densidade ~2,70–2,71 g/cm³ Típico para ligas de alumínio quase puro
Faixa de Fusão ~660 °C (solidus/liquidus próximo do alumínio puro) Faixa de fusão estreita devido ao alto teor de Al
Condutividade Térmica ~210–235 W/m·K Muito alta; uma das vantagens da série 1xxx
Condutividade Elétrica ~55–63 % IACS (dependendo do temper) Alta condutividade no estado O; ligeira redução pelo trabalho a frio
Calor Específico ~900 J/kg·K (0,9 J/g·K) Valor típico próximo à temperatura ambiente
Coeficiente de Expansão Térmica ~23–24 µm/m·K (23–24 ×10⁻⁶/K) Comportamento típico do alumínio em expansão térmica

As constantes físicas refletem a matriz de alumínio quase puro e influenciam muitas escolhas de aplicação: condutividade térmica e elétrica estão entre as melhores disponíveis em ligas de alumínio. O ponto de fusão relativamente estreito e alta condutividade térmica também impactam decisões de soldagem e processamento térmico.

Formas de Produto

Forma Espessura/Tamanho Típico Comportamento da Resistência Tempers Comuns Observações
Chapa 0,1–6,0 mm Chapa fina pode ser encruada para temperas H O, H12, H14, H16, H18 Ampla disponibilidade; usada para conformação e tiras condutoras
Placa >6 mm Encruamento limitado em placas grossas; geralmente mais macia O, H112 Usada para componentes mais espessos não estruturais e tanques
Extrusão Diversas seções transversais Resistência depende do trabalho a frio pós-extrusão O, H12, H14 Boa para perfis onde condutividade e acabamento superficial são importantes
Tubo Diâmetro externo de pequeno a grande Comportamento semelhante a chapa/placa; limite de conformação depende da espessura da parede O, H12, H14 Usado em trocadores de calor e perfis arquitetônicos
Barra/Vareta Diâmetros até várias dezenas de mm Pode ser fornecido estirado para aumentar resistência O, H12, H14 Usado onde usinabilidade e condutividade são importantes

O fator de forma e a espessura determinam o temper e desempenho alcançáveis. Chapas e extrusões permitem fortalecimento eficiente por trabalho a frio e tolerâncias apertadas, enquanto placas e seções pesadas geralmente são fornecidas em tempera recozida ou com baixo encruamento devido às limitações do trabalho a frio em material espesso.

Graus Equivalentes

Norma Grau Região Observações
AA / ASTM 1350 EUA Designação comum de liga nos EUA correspondente ao EN AW-1350
EN AW 1350 Europa Designação europeia padrão; quimicamente comparável ao AA1350
JIS A1050 / A1050P Japão Graus de alumínio comercial de pureza próxima usados no Japão
GB/T 1350 China Marcadores padrão chineses com composição química amplamente equivalente

Tabelas de graus equivalentes mostram convenções regionais de nomenclatura ao invés de correspondências de desempenho exatas; pequenas diferenças em limites de impurezas, definições de têmper ou testes de laminação podem existir entre normas. Engenheiros devem revisar tabelas químicas e mecânicas específicas para validação cruzada em aplicações críticas.

Resistência à Corrosão

EN AW-1350 apresenta excelente resistência geral à corrosão atmosférica graças à alta fração de alumínio que forma uma película estável e protetora de Al2O3. Em atmosferas industriais e rurais seu desempenho é excelente, resistindo à oxidação e à maioria dos ambientes químicos brandos quando não exposto a agentes agressivos como cloretos fortes ou ácidos industriais.

Em ambientes marinhos ou com presença de cloretos, a liga tem desempenho razoável, porém é mais suscetível à corrosão por pite e fissuras do que ligas Al-Mg ou Al-Mn formuladas para serviço marinho; acabamento superficial e revestimentos são frequentemente usados para melhorar o comportamento a longo prazo. Trinca sob corrosão por tensão é incomum nesta classe pela baixa resistência e ausência de endurecimento por precipitação, mas tensões residuais e ambientes agressivos podem induzir ataques localizados.

Interações galvânicas devem ser consideradas ao acoplar EN AW-1350 a aços inoxidáveis ou ligas de cobre; a alta nobreza do alumínio causa comportamento anódico em algumas combinações, podendo demandar proteção sacrificial ou isolamento. Comparada às ligas das séries 5xxx ou 6xxx, a 1350 normalmente oferece resistência à corrosão comparável ou superior devido ao menor teor de elementos de liga capazes de formar sítios intermetálicos ativos.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Soldar EN AW-1350 é simples com processos de fusão como TIG e MIG devido à alta pureza e baixo teor de liga. Recomendam-se arames de solda de alumínio com química similar (ex.: tipos Al99.5) ou arames Al-Si (ex.: ER4043) quando se deseja melhor fluidez e menor tendência a trincas; a escolha do arame deve considerar a condutividade final e requisitos de corrosão. Risco de trinca a quente é baixo comparado a materiais mais ligados, mas o calor da soldagem pode alterar localmente propriedades mecânicas devido à recristalização e perda de resistência por encruamento na ZTA.

Usinabilidade

O comportamento de usinagem é típico de ligas de alumínio macias e dúcteis: excelente usinabilidade com baixas forças de corte e bom acabamento superficial. Ferramentas de metal duro ou aço rápido com geometria positiva são preferidas para evitar acúmulo de cavaco; velocidades e avanços devem ser otimizados conforme têmper e seção para evitar smeared surfaces. Formação de cavaco é geralmente contínua e cuidados com evacuação são necessários; lubrificantes ou jatos de ar podem melhorar qualidade superficial e vida útil da ferramenta.

Conformabilidade

A conformabilidade é um dos pontos fortes do EN AW-1350, especialmente no têmper recozido O onde estiramento profundo e dobras complexas são rotineiras. Raios mínimos de dobra são generosos na condição O e se tornam menores com o aumento do têmper H; práticas comuns recomendam raios maiores para têmperes H16–H18 para evitar trincas. Retorno elástico é moderado, porém previsível; engenheiros de processo devem calibrar ferramentas conforme têmper e espessura para atingir precisão dimensional.

Comportamento ao Tratamento Térmico

EN AW-1350 não é tratável termicamente e não responde a ciclos de solubilização e envelhecimento para aumento de resistência. O controle das propriedades é feito por níveis de trabalho a frio e recozimento: o recozimento completo é usado para restaurar ductilidade e condutividade após conformação. Ciclos típicos de recozimento (recristalização) são realizados em temperaturas aproximadas entre 300–415 °C (dependendo da espessura da seção) com resfriamento controlado; isso dissolve estruturas de discordâncias e retorna a microestrutura à condição macia O.

Por não haver mecanismo de endurecimento por precipitação, tentativas de envelhecimento artificial não produzem os saltos de propriedades observados nas ligas das séries 2xxx/6xxx/7xxx. O projeto e processamento devem portanto considerar limites de propriedades alcançáveis apenas pelo trabalho mecânico e ciclos de recozimento térmico.

Desempenho em Alta Temperatura

EN AW-1350 mantém propriedades mecânicas úteis em temperaturas moderadamente elevadas, mas apresenta perda progressiva de resistência acima de aproximadamente 100–150 °C. Resistência ao creep é limitada em comparação com ligas de alumínio ligadas projetadas para serviço em alta temperatura; cargas longas e térmicas demandam margens de projeto conservadoras. A oxidação do alumínio forma uma fina camada protetora de alumina que oferece boa resistência à corrosão em alta temperatura, mas o comportamento da camada e difusão em temperaturas muito elevadas podem alterar aparência superficial e resistência térmica de contato.

Juntas soldadas expostas a altas temperaturas podem apresentar amolecimento local na ZTA e redução de condutividade elétrica; projetistas devem considerar desclassificação mecânica e elétrica para componentes sujeitos a excursionamentos térmicos.

Aplicações

Indústria Exemplo de Componente Por que Utilizar EN AW-1350
Elétrica Barras coletoras, condutores, fita Alta condutividade elétrica e facilidade de conformação
Marinha / Química Revestimentos de tanques, tubulações, conexões Resistência à corrosão e pureza para compatibilidade química
Arquitetura Revestimentos, painéis decorativos Acabamento superficial, resistência à corrosão e conformabilidade
Transferência de Calor Aletas de dissipadores, radiadores Alta condutividade térmica e boa conformabilidade
Alimentícia / Embalagem Equipamentos de processamento, recipientes Pureza, resistência à corrosão e superfícies higiênicas

EN AW-1350 é frequentemente escolhido para componentes cujo requisito principal é condutividade, qualidade superficial e capacidade de conformação, ao invés da resistência mecânica máxima. Sua presença em hardware elétrico e de transferência de calor reflete o equilíbrio otimizado entre propriedades térmicas/elétricas e facilidade de fabricação.

Orientações para Seleção

Escolha EN AW-1350 quando condutividade elétrica ou térmica, alta conformabilidade e resistência à corrosão forem mais importantes que alta resistência estrutural. Seu baixo teor de liga o torna uma opção econômica para condutores, trocadores de calor e elementos arquitetônicos conformados.

Comparado ao alumínio comercialmente puro como o 1100, o EN AW-1350 tipicamente oferece pureza similar ou ligeiramente superior com conformabilidade e condutividade comparáveis, podendo diferir em tolerâncias de laminação e limites de impurezas; troca pouca condutividade por ganhos modestos de resistência via controle de trabalho a frio. Comparado a ligas encruadas como 3003 ou 5052, o 1350 apresenta menor resistência mas geralmente maior condutividade e ligeira vantagem em casos específicos de compatibilidade química. Comparado a ligas tratáveis termicamente como 6061 ou 6063, EN AW-1350 é preferido quando condutividade e conformabilidade têm prioridade sobre força máxima e quando se deseja processos simples (trabalho a frio/recozimento) ao invés de ciclos de tratamento térmico.

Resumo Final

EN AW-1350 permanece relevante por entregar uma combinação rara de altíssima condutividade, excelente resistência à corrosão e formabilidade superior em um pacote econômico e de fácil fabricação. Para projetos que priorizam desempenho elétrico ou térmico e são guiados por requisitos de conformação complexos, é escolha primária em múltiplas indústrias.

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