Alumínio 1080: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Geral Abrangente

1080 é um membro da série 1xxx de ligas de alumínio, representando o grupo de alumínio comercialmente puro, onde o teor de alumínio é tipicamente no mínimo 99,80%. A série 1xxx é caracterizada por adições intencionais muito baixas de ligas e é classificada pela sua alta pureza, em vez de fortalecimento por liga. Os principais elementos de liga e impurezas no 1080 estão presentes apenas em traços e incluem silício, ferro, manganês, cobre, magnésio, zinco, cromo e titânio; esses elementos geralmente existem em níveis na casa dos milésimos e são controlados para manter alta condutividade e resistência à corrosão.

A liga não é suscetível a tratamento térmico para endurecimento e obtém sua resistência mecânica principalmente pelo amolecimento por solução sólida em níveis muito baixos de impurezas e por encruamento (deformação a frio) quando deformada. As características principais do 1080 incluem excelente condutividade elétrica e térmica, resistência atmosférica superior à corrosão, formabilidade excepcional no estado recozido e soldabilidade muito boa com seleção adequada de metal de solda. Suas principais limitações são baixa resistência absoluta e resistência à fadiga limitada em relação a ligas de alumínio com liga.

Indústrias típicas que utilizam o 1080 incluem produtos de transmissão e condutores elétricos, equipamentos para processamento químico e alimentício, aplicações arquitetônicas e componentes para transferência de calor onde é exigida alta condutividade. Engenheiros escolhem 1080 quando condutividade, resistência à corrosão e formabilidade são prioridades mais altas que a resistência mecânica, ou quando sua alta pureza confere vantagens metalúrgicas ou de condição superficial para processamento e acabamento.

1080 é selecionado sobre outras ligas quando se requer liga mínima e máxima ductilidade, ou quando o desempenho elétrico/térmico deve ser maximizado mantendo boa usinabilidade. Projetistas frequentemente preferem 1080 para componentes que requerem estampagem profunda ou conformação complexa, ou pela compatibilidade metalúrgica com processos sensíveis a elementos de liga.

Variantes de Tratamento Térmico (Temper)

Temper	Nível de Resistência	Alongamento	Formabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixo	Alto (30–45%)	Excelente	Excelente	Totalmente recozido, máxima ductilidade
H12	Baixo-Médio	Moderado (15–30%)	Muito bom	Excelente	Leve encruamento, rigidez aumentada
H14	Médio	Moderado-Baixo (10–20%)	Bom	Excelente	Temper de meia dureza comercial típico
H16	Médio-Alto	Mais baixo (8–15%)	Regular	Excelente	Três quartos de dureza, mais forte mas menos formável
H18	Alto	Baixo (3–10%)	Limitado	Excelente	Totalmente endurecido, resistência máxima por encruamento
H111	Baixo (amaciado)	Alto (25–40%)	Excelente	Excelente	Temper ligeiramente manipulado para pequena deformação

O tratamento térmico tem influência dominante no equilíbrio entre resistência e ductilidade no 1080 porque a liga não pode ser endurecida por envelhecimento. O recozimento no temper O fornece a melhor formabilidade e maior condutividade, tornando-o ideal para estampagem profunda e aplicações elétricas. O aumento no número H (encruamento) eleva o limite de escoamento e a resistência à tração enquanto reduz o alongamento e a formabilidade; a seleção é um balanço do processo entre operações de conformação e rigidez requerida em serviço.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Al	Bal. (≥99,80)	Base de alumínio, restante da composição
Si	≤0,03	Impureza controlada; reduz levemente o ponto de fusão e fluidez
Fe	≤0,12	Impureza mais comum; influencia a estrutura granular
Mn	≤0,03	Pequeno refinador de grão, fortalecimento limitado por solução sólida
Mg	≤0,03	Presente apenas em traços; efeito mínimo no fortalecimento
Cu	≤0,03	Mantido muito baixo para preservar resistência à corrosão
Zn	≤0,03	Impureza em nível traço; influência mínima nas propriedades elétricas
Cr	≤0,03	Muito baixo; pode ajudar na estabilidade dos grãos em pequenas quantidades
Ti	≤0,03	Usado em quantidades mínimas para controle do grão
Outros (cada)	≤0,05	Impurezas totais tipicamente ≤0,20%

A tabela de composição enfatiza que o 1080 é essencialmente alumínio puro com elementos-traço rigidamente controlados. Os baixos níveis de elementos de transição e de liga preservam a condutividade elétrica e térmica e mantêm a característica resposta macia e dúctil ao encruamento. Pequenas quantidades de ferro, silício ou titânio funcionam como refinadores de grão ou afetam o comportamento de fusão/solidificação, mas são insuficientes para produzir endurecimento significativo por precipitação.

Propriedades Mecânicas

1080 apresenta comportamento clássico do alumínio comercialmente puro: baixos limites de escoamento e resistência máxima na condição recozida e aumento da resistência com encruamento. O comportamento à tração é dúctil no temper O, com alongamento uniforme significativo e ampla faixa plástica, o que facilita operações de conformação como estampagem profunda e conformação rotacional. Nos tempers encruados, os limites de escoamento e resistência aumentam substancialmente enquanto o alongamento diminui, afetando a formabilidade e o comportamento de iniciação de trincas por fadiga.

O limite de escoamento é baixo no estado recozido e aumenta aproximadamente proporcional à intensidade do encruamento nos tempers H; essa é uma via previsível e controlável de fortalecimento para os projetistas. Os valores de dureza são correspondentes baixos no estado O e aumentam nos tempers H12–H18; a dureza Brinell ou Vickers correlaciona bem com a resistência à tração para verificação do material. O desempenho à fadiga é moderado — o limite de fadiga é inferior ao de ligas de alumínio com liga e é sensível à condição superficial, nível de encruamento e concentradores de tensão.

Propriedade	O/Recozido	Temper Principal (H14)	Observações
Resistência à Tração (MPa)	~70–110	~120–160	Faixa ampla em O dependendo do processamento; H14 fornece resistência prática intermediária
Limite de Escoamento (MPa)	~25–45	~80–120	Limite de escoamento aumenta fortemente com encruamento; relações limite/tração variam com temper
Alongamento (%)	~30–45	~10–20	Ductilidade excelente em O, reduzida em tempers H
Dureza (HB)	~15–25	~30–45	Dureza aumenta com encruamento e correlaciona com resistência

Os valores fornecidos são faixas típicas para chapas e placas fabricadas comercialmente; condições específicas de recozimento de fornecedor, espessura e rota de processamento influenciam os números exatos. Espessura e histórico de processamento são determinantes principais da variação final das propriedades mecânicas e a verificação deve usar certificados do material e testes em corpos de prova para aplicações críticas.

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,70 g/cm³	Típico para ligas de alumínio quase puras
Faixa de Fusão	660–660,5 °C	Ponto de fusão próximo do alumínio puro; faixa de fusão estreita
Condutividade Térmica	~220–240 W/m·K (25°C)	Excelente condutor térmico; ligeiramente inferior ao alumínio de pureza absoluta
Condutividade Elétrica	~58–62 % IACS	Alta condutividade elétrica, suportando aplicações em condutores e contatos
Calor Específico	~0,897 kJ/kg·K (897 J/kg·K)	Alto calor específico típico do alumínio
Coeficiente de Dilatação Térmica	~23 ×10⁻⁶ /K (20–100°C)	Coeficiente moderado, importante para projeto térmico e união

As propriedades físicas do 1080 o tornam desejável para aplicações térmicas e elétricas onde condução e eficiência de massa são prioridades. A combinação de baixa densidade e alta condutividade térmica proporciona boa condutância térmica específica para usos como dissipadores e espalhadores de calor. O desempenho em condutividade elétrica coloca o 1080 entre as melhores escolhas para barramentos, conectores e condutores de baixa tensão, onde a resistência mecânica não é o critério principal.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento da Resistência	Estados de Têmpera Comuns	Observações
Chapa	0,15 mm – 6 mm	Resistência varia conforme têmpera e espessura	O, H12, H14	Forma predominante para estampo, estampagem e revestimento
Placa	6 mm – 50+ mm	A espessura reduz a eficiência do trabalho a frio	O, H111	Usada onde são necessárias seções mais espessas ou rigidez estrutural
Extrusão	Perfis de até vários metros	Limitada pela baixa resistência da liga para elementos de alta carga	O, H12	Usada para perfis decorativos, caixas, dissipadores de calor
Tubo	Parede de 0,5 mm – grandes diâmetros	Propriedades mecânicas dependem da conformação / trefilação	O, H14	Comum em aplicações de fluidos a baixa pressão ou decorativas
Barra/Haste	3 mm – 100 mm	Trefilação a frio aumenta a resistência	O, H18	Usada quando é necessária usinagem com dimensões precisas

Chapas e produtos de menor espessura são onde as propriedades do 1080 brilham, pois a conformabilidade e a condutividade são preservadas enquanto o trabalho a frio é facilmente aplicado para ajuste de resistência. Placas e produtos mais espessos exigem maior consideração, pois a capacidade de trabalho a frio homogêneo em seções grossas é limitada; seções espessas geralmente são fornecidas em têmperas mais macias e dependem de características de design para rigidez. Extrusões e tubos são usados quando acabamento superficial, condutividade e resistência à corrosão são importantes e a carga é moderada.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	1080	USA	Designação no sistema da Aluminum Association
EN AW	1080 / EN AW-1080	Europa	Designação europeia AW para alumínio de alta pureza
JIS	A1080	Japão	Norma Industrial Japonesa para alumínio comercialmente puro
GB/T	Al99.8 / 1080	China	Norma chinesa para alumínio 99,8% de pureza

As etiquetas de grau equivalentes entre normas representam composições materialmente similares, mas podem variar ligeiramente nos limites permitidos de impurezas, práticas de fabricação e condições do recozimento de laminador. Engenheiros devem revisar as tolerâncias específicas das normas e os relatórios de teste de laminador para substituição cruzada entre normas, especialmente quando condutividade elétrica, condição superficial ou desempenho na estampagem são críticos.

Resistência à Corrosão

1080 apresenta excelente resistência à corrosão atmosférica geral devido à formação rápida de uma película estável e protetora de óxido de alumínio. Em muitos ambientes, supera ligas de alumínio ligadas que contêm maiores níveis de cobre ou zinco, os quais podem sensibilizar as ligas à corrosão localizada. Acabamento superficial e contaminantes ambientais (cloretos, poluentes industriais) influenciam o comportamento a longo prazo, com superfícies polidas ou revestidas mostrando desempenho melhorado.

Em ambientes marinhos, o 1080 tem bom desempenho quanto à corrosão uniforme, mas como todo alumínio pode ser suscetível a corrosão por pites e fendas em ambientes estagnados ricos em cloretos, a menos que protegido. A liga é geralmente menos propensa à trinca por corrosão sob tensão que ligas endurecíveis por envelhecimento de alta resistência, mas juntas soldadas e zonas de trabalho a frio devem ser avaliadas como locais potenciais para ataque localizado. Interações galvânicas tornam o 1080 anódico em relação a muitos metais comuns de engenharia como cobre e aços inoxidáveis, portanto isolamento elétrico ou revestimentos adequados são recomendados quando metais diferentes forem combinados.

Comparado com ligas das séries 3xxx e 5xxx, o 1080 frequentemente oferece condutividade superior e resistência à corrosão comparável ou melhor devido às mínimas adições de liga, enquanto não apresenta as vantagens de maior resistência e soldabilidade que algumas ligas da série 5xxx oferecem. Para longa vida em ambientes agressivos com cloretos, projetistas frequentemente preferem a utilização de ligas com adições ou revestimentos, mas para muitos usos arquitetônicos e elétricos o comportamento intrínseco à corrosão do 1080 é totalmente adequado.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

1080 é facilmente soldável por processos comuns de fusão e resistência como TIG e MIG porque é alumínio praticamente puro com baixos níveis de elementos problemáticos. Materiais de enchimento recomendados são ligas comerciais puras de Al (por exemplo série AA1100) ou enchimentos de baixa liga selecionados para atender às necessidades de serviço e mecânicas; enchimentos contendo silício (ex.: 4043/4047) são por vezes usados para melhorar a fluidez em juntas complexas. O risco de trinca a quente é baixo comparado a ligas de alta resistência, mas o ajuste da junta e a limpeza são críticos para evitar porosidade e aprisionamento de óxido; o amolecimento da ZTA (zona termicamente afetada) é mínimo devido à pouca microestrutura endurecível por precipitação.

Usinabilidade

A usinagem do 1080 é geralmente direta, mas requer atenção à sua baixa dureza e alta ductilidade, que podem produzir cavacos longos e contínuos e aderência nas arestas de corte. Ferramentas com geometrias afiadas e de positivo rake de carboneto ou aço rápido reduzem o acúmulo de material e melhoram o acabamento superficial; forças de corte menores permitem altas velocidades de spindle com taxas de avanço moderadas. Lubrificação e controle efetivo dos cavacos são importantes para a melhor integridade da superfície, e o projeto para usinagem deve considerar a tendência da liga ao desgaste por aderência quando a folga de corte for insuficiente.

Conformabilidade

A conformabilidade é uma das principais qualidades do 1080, especialmente na têmpera O onde operações de estiramento profundo, spinagem, dobra e estiramento complexo são facilmente realizadas. Raios mínimos de dobra podem ser pequenos (na ordem de 1–2 vezes a espessura do material para chapa dependendo do acabamento) e o retorno elástico (springback) é modesto, facilitando geometria conformada precisa. O trabalho a frio proporciona um caminho direto para o enrijecimento localizado em peças conformadas, enquanto ciclos de recozimento são fáceis de aplicar para restaurar ductilidade após deformações severas.

Comportamento ao Tratamento Térmico

Como uma liga comercialmente pura e não endurecível por tratamento térmico, o 1080 não responde ao tratamento de solução e envelhecimento como as ligas endurecíveis. Tentativas de usar tratamentos térmicos do tipo T para endurecimento por precipitação são ineficazes porque não há espécies significativas formadoras de precipitados em concentrações úteis. O controle metalúrgico típico se baseia em recozimento controlado (para produzir a têmpera O) e endurecimento por deformação (têmperas H) para ajustar propriedades.

O encruamento é o principal método para aumentar resistência e rigidez em serviço. Laminação a frio, trefilação ou dobra aumentam a densidade de discordâncias e produzem aumentos previsíveis no limite de escoamento e resistência à tração enquanto diminuem a elongação. Recozimentos a temperaturas normalmente entre 300–415°C (dependendo da espessura e da suavidade desejada) amolecem a liga e restauram a ductilidade; recozimentos para recristalização total e ciclos de recozimento de laminador são usados para definir a têmpera base O para operações de conformação.

Desempenho em Alta Temperatura

1080 perde resistência mecânica rapidamente com o aumento da temperatura porque seu endurecimento por solução sólida é mínimo e não há precipitados estáveis em alta temperatura. Temperaturas práticas de serviço contínuo são geralmente limitadas a menos de aproximadamente 150–200°C para aplicações estruturais, além das quais fluência e perda de resistência tornam-se significativas. A oxidação em temperaturas moderadas é lenta devido à película protetora de óxido, mas exposição prolongada a temperaturas elevadas pode alterar o aspecto superficial e pode afetar processos subsequentes de revestimento ou colagem.

Regiões soldadas ou áreas intensamente trabalhadas a frio podem apresentar alterações localizadas nas propriedades mecânicas em temperaturas elevadas; ZTAs não sofrem efeitos significativos por precipitação, mas exibirão amolecimento devido a recuperação e recristalização se expostas a calor intenso. Para aplicações estruturais de alta temperatura, famílias de ligas com comportamento mais forte em temperatura elevada (ex.: certas ligas 2xxx/7xxx ou ligas especificamente desenvolvidas para temperatura elevada) são preferidas.

Aplicações

Indústria	Exemplo de Componente	Por Que o 1080 É Usado
Elétrica	Barramentos, conectores, condutores	Alta condutividade elétrica e boa conformabilidade
Automotiva	Acabamentos decorativos, componentes internos	Excelente conformabilidade e acabamento superficial; resistência à corrosão
Marinha	Revestimentos de tanques, tubulações, conexões para baixas cargas	Resistência à corrosão e soldabilidade em ambiente de água do mar
Eletrônica	Dissipadores de calor, blindagens EMI	Alta condutividade térmica e baixa densidade
Processamento de Alimentos & Químicos	Tanques, tubulações, revestimentos	Pureza e resistência à corrosão com facilidade de limpeza e conformação

O 1080 é usado onde alta condutividade elétrica ou térmica, excelente conformabilidade e resistência superior à corrosão são requeridas simultaneamente. Aplicações que envolvem estampagem complexa ou estiramento se beneficiam da ductilidade da liga, enquanto aplicações condutoras exploram a alta condutividade em IACS. A liga é frequentemente especificada quando a pureza metalúrgica ou contaminação mínima por ligas são críticas para processos posteriores ou desempenho do produto.

Dicas para Seleção

Escolha o 1080 quando condutividade elétrica ou térmica e conformabilidade excepcional forem mais importantes que alta resistência. É a escolha lógica para condutores, dissipadores de calor e componentes estirados em profundidade onde acabamento superficial, resistência à corrosão e ductilidade são os principais requisitos.

Comparado com graus de alumínio comercialmente puro como o 1100, o 1080 geralmente apresenta pureza marginalmente maior (e, portanto, condutividade ligeiramente superior) com formabilidade semelhante; é escolhido quando a condutividade extra ou limites controlados de impurezas são necessários. Em comparação com ligas encruadas como 3003 ou 5052, o 1080 oferece condutividade superior e às vezes melhor comportamento contra corrosão, mas menor resistência e menor potencial de encruamento para peças estruturais. Em relação às ligas tratáveis termicamente, como 6061 ou 6063, o 1080 é escolhido quando a condutividade e a formabilidade são mais importantes que a resistência máxima; permanece atraente para aplicações onde desempenho térmico/eléctrico e simplicidade de fabricação são prioridades, apesar das resistências alcançáveis inferiores.

Resumo Final

O 1080 continua relevante na engenharia moderna porque combina pureza muito alta com excelente condutividade elétrica e térmica, formabilidade superior e resistência confiável à corrosão, em uma solução econômica e de fácil fabricação. Para projetistas que priorizam condutividade, qualidade superficial e manufaturabilidade em vez de alta resistência, o 1080 é frequentemente a escolha de alumínio mais prática e econômica.