Alumínio 1085: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Geral Abrangente

A liga 1085 faz parte da série 1xxx de ligas de alumínio e é classificada como um alumínio comercialmente puro, com um teor nominal mínimo de alumínio de aproximadamente 99,85%. Como membro da família de alumínio quase puro, a liga pertence à série 1000, onde os limites de impurezas e as ligas traço são usados principalmente para controlar propriedades como estrutura do grão e conformabilidade, em vez de conferir endurecimento por liga. Os principais constituintes de liga são níveis residuais de ferro e silício, com quantidades traço de cobre, manganês, magnésio, zinco, cromo e titânio normalmente controladas a limites muito baixos.

1085 não é uma liga tratável termicamente; sua resistência mecânica é derivada quase inteiramente das características de solução sólida e do encruamento por deformação a frio. Principais características incluem excelente condutividade elétrica e térmica, superior conformabilidade em temperaturas recozidas e boa resistência à corrosão em ambientes atmosféricos e levemente corrosivos. A soldabilidade é geralmente excelente para processos de fusão, quando são utilizados corretamente os materiais de adição e técnicas adequadas, mas a resistência mecânica nas áreas soldadas é governada pelo encruamento subsequente, em vez do envelhecimento.

Indústrias típicas que utilizam 1085 incluem fabricação de condutores elétricos (barramentos, tiras e folhas), componentes de troca térmica e gestão térmica, embalagens e folhas, e aplicações arquitetônicas onde ductilidade e resistência à corrosão são mais importantes do que resistência máxima. Engenheiros de projeto escolhem o 1085 quando a condutividade e conformabilidade têm prioridade sobre a maior resistência disponível em materiais ligados ou tratáveis termicamente; sua pureza proporciona comportamento previsível à corrosão e desempenho dimensional estável em operações de conformação e união.

Variantes de Tempera

Tempera	Nível de Resistência	Alongamento	Conformabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixa	Alta	Excelente	Excelente	Recozido total, máxima ductilidade para estampagem profunda
H12	Baixa-Média	Média-Alta	Muito Boa	Excelente	Encruamento leve, mantém boa conformabilidade
H14	Média	Média	Boa	Excelente	Tempera comercial comum por encruamento para equilíbrio entre resistência e conformabilidade
H16	Média-Alta	Média-Baixa	Razoável	Excelente	Encruamento maior para aumento de resistência onde se aceita conformabilidade moderada
H18	Alta	Baixa	Limitada	Excelente	Quase totalmente endurecida, usada para tiras e folhas de alta resistência
H19	Muito Alta	Muito Baixa	Ruim	Excelente	Máximo encruamento comercial para maior resistência em ligas não tratáveis termicamente

A seleção da tempera controla o equilíbrio entre ductilidade e resistência principalmente via trabalho a frio. A tempera recozida (O) maximiza o alongamento e conformabilidade para estampagem profunda, spinning e operações de dobra severa; temperas progressivamente mais altas H aumentam o limite de escoamento e resistência à tração por deformação controlada a frio, enquanto reduzem progressivamente o alongamento.

Para peças fabricadas que exigem conformação pós-soldagem ou deformação severa a frio, temperas O ou temperas H leves são especificadas antes da conformação; as propriedades mecânicas finais podem frequentemente ser alcançadas selecionando o grau apropriado de encruamento na tempera H escolhida, ao invés de tratamento térmico.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Si	máx. 0,05	Silício controlado baixo para redução de efeitos na fundição/impurezas
Fe	máx. 0,25	Impureza primária; afeta resistência e estrutura do grão
Mn	máx. 0,05	Geralmente desprezível; pode influenciar estabilidade do grão se presente
Mg	máx. 0,05	Mantido mínimo para evitar endurecimento por precipitação não intencional
Cu	máx. 0,05	Controlado baixo para preservar resistência à corrosão e condutividade
Zn	máx. 0,05	Níveis baixos para evitar efeitos galvânicos e de resistência
Cr	máx. 0,05	Controlado em traço para refino de grão em algumas rotas de produção
Ti	máx. 0,03	Usado em pequenas quantidades para refino de grão em lingotes ou laminados
Outros	máx. 0,03 individual; total máx. 0,15	Cada elemento residual limitado para manter alta pureza de Al

1085 é essencialmente uma liga com equilíbrio de alumínio, onde o teor de Al é cerca de 99,85% mínimo e o restante é composto por impurezas traço. Os baixos teores de Si e Fe influenciam principalmente a estrutura do grão da fundição e conformabilidade, enquanto o controle rigoroso de Cu, Mg e Zn preserva a condutividade elétrica e a resistência à corrosão. Pequenas adições ou resíduos de Ti e Cr são comumente usados para refinar grãos durante a fundição e laminação, melhorando a qualidade superficial e consistência mecânica sem alterar materialmente o comportamento da classe da liga.

Propriedades Mecânicas

Como alumínio quase puro, o 1085 apresenta baixos limites de escoamento e resistência à tração no estado recozido e mostra aumentos significativos de resistência através do encruamento (temperas H). O comportamento à tração é caracterizado por um baixo limite elástico e alta ductilidade na tempera O; o limite de escoamento e a resistência máxima à tração aumentam com maiores graus de encruamento, enquanto o alongamento diminui simultaneamente. A ausência de endurecimento por precipitação significa que não há tratamentos térmicos que aumentem significativamente a resistência máxima; o desempenho mecânico é, portanto, dependente do processo e repetível via controle de tempera.

Valores de dureza acompanham de perto a resistência à tração e o encruamento; a dureza Brinell ou Vickers típica aumenta linearmente com a dureza induzida pelos processos de deformação. O desempenho à fadiga do 1085 é moderado — adequado para muitas aplicações cíclicas de baixa tensão — porém o limite de fadiga é inferior ao de ligas de alumínio estruturais ligadas; a vida útil à fadiga se beneficia de acabamentos superficiais suaves e tratamentos superficiais compressivos. Os efeitos da espessura são pronunciados: folhas e tiras finas atingem níveis mais altos de encruamento para resistência e exibem maior dureza aparente por unidade de deformação, enquanto seções mais espessas requerem deformação substancial para alcançar resistência comparável e podem reter maior tenacidade no núcleo.

Propriedade	O/Recozido	Tempera Chave (ex.: H14)	Observações
Resistência à Tração	~60–90 MPa	~120–170 MPa	Valores dependem da espessura e do encruamento exato; H16/H18 maiores
Limite de Escoamento	~20–40 MPa	~80–140 MPa	Limite de escoamento aumenta com tempera H; baixo em estado recozido
Alongamento	~35–45%	~8–25%	Graus recozidos são altamente dúcteis; temperas H reduzem alongamento
Dureza	~15–25 HB	~30–50 HB	Aproximações Brinell; varia conforme encruamento e espessura

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,71 g/cm³	Típica para ligas de alumínio; afeta projeto sensível a massa
Faixa de Fusão	~660 °C	Ponto de fusão do alumínio quase puro ~660,3 °C
Condutividade Térmica	~220–235 W/m·K	Alta condutividade térmica, útil para dissipadores e trocadores de calor
Condutividade Elétrica	~60–65% IACS	Condutividade muito boa devido à alta pureza
Calor Específico	~900 J/kg·K	Aproximado à temperatura ambiente; útil em cálculos térmicos
Coeficiente de Dilatação Térmica	~23,0 ×10^-6 /K	Coeficiente linear típico para ligas de alumínio

A elevada condutividade térmica e elétrica do 1085 está entre seus atributos de engenharia mais importantes, tornando-o um material preferido para componentes elétricos e de gestão térmica. A densidade relativamente baixa combinada com boas propriedades térmicas oferece excelente condutividade específica e capacidade térmica específica para sistemas térmicos leves. Projetistas devem considerar a dilatação térmica relativamente alta do alumínio em montagens com materiais dissimilares; folgas adequadas e estratégias de união mitigam problemas de dilatação diferencial.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento à Resistência	Tratamentos Comuns	Observações
Chapa	0,2 mm – 6 mm	Chapas finas respondem rapidamente ao trabalho a frio	O, H12, H14, H16	Amplamente usadas em fachadas arquitetônicas, aletas de trocadores de calor
Placa	>6 mm	Placas mais grossas requerem mais trabalho para a mesma dureza	O, H14, H16	Menos comum; usado onde são necessárias maior rigidez e condutividade
Extrusão	Espessura da parede varia	Extrusões podem ser fornecidas no estado O ou ligeiramente encruadas	O, H12	Usadas em barramentos e perfis onde alta condutividade é crítica
Tubo	Ø varia; parede 0,3–5 mm	Tubulação de parede fina se comporta como chapa na conformação	O, H14	Tubulação para trocadores de calor e conduítes conformados a frio
Barra/Talão	Diâmetro até ~50 mm	Barras respondem ao trefilamento/laminação para aumentar resistência	O, H16	Uso comercial restrito em comparação a ligas de maior resistência

Chapas e folhas são as formas predominantes para o 1085 devido ao seu uso comum em condutores elétricos, folhas finas e trocadores de calor; a laminação para espessuras finas é direta na condição recozida. Extrusões e produtos tubulares são produzidos quando são necessárias geometrias específicas de seção transversal para barramentos, aletas ou conduítes; esses produtos normalmente exploram a condutividade e conformabilidade da liga em detrimento da capacidade estrutural. Placas e barras são menos comuns, mas disponíveis quando são necessárias grandes seções transversais com boa condutividade e resistência à corrosão.

Grades Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	1085	USA	Designação ASTM/AA para alumínio comercialmente puro (~99,85% Al)
EN AW	1085	Europa	Numeração EN às vezes listada como equivalente "EN AW-1085"
JIS	A1085	Japão	Equivalente do grupo JIS para alumínio trabalhado de alta pureza
GB/T	Al99.85	China	Norma chinesa frequentemente listada pela pureza nominal, Al≥99,85

Grades equivalentes entre normas refletem principalmente a mesma química de alta pureza e comportamento mecânico similar; diferenças surgem nas tolerâncias de impurezas, requisitos de certificação e elementos traço permitidos por cada entidade normativa. Compradores devem consultar especificações materiais e certificados de fábrica, pois os máximos permitidos para elementos como Fe e Si e métodos de teste mecânico definidos podem variar ligeiramente entre normas, influenciando a adequação para aplicações elétricas ou sensíveis à corrosão com especificações rigorosas.

Resistência à Corrosão

O 1085 apresenta excelente resistência geral à corrosão atmosférica devido à rápida formação de uma película fina e aderente de óxido de alumínio que inibe ataques adicionais. Em ambientes marinhos, a liga tem desempenho aceitável em massa e é comumente usada para componentes não estruturais e moderadamente solicitados; lavagens periódicas com água doce e revestimentos são usados para mitigar a corrosão por picadas induzida por cloretos em bordas expostas ou superfícies usinadas. O baixo teor de liga e a ausência significativa de cobre ou zinco reduzem a suscetibilidade à corrosão localizada comparado a certas ligas de maior resistência.

A suscetibilidade a trincas por corrosão sob tensão (SCC) é baixa para o 1085 em comparação a ligas Al-Zn-Mg de alta resistência ou certas ligas contendo Cu, devido em parte à baixa resistência residual à tração e alta ductilidade. Contudo, considerações galvânicas são importantes: o alumínio é anódico relativo à maioria dos aços inoxidáveis e cobre, portanto, em montagens com metais diferentes, devem ser usadas camadas isolantes ou projeto sacrificial para evitar corrosão acelerada onde haja continuidade de eletrólito. Comparado às séries 5xxx (Al-Mg) ou 6xxx (Al-Mg-Si), o 1085 troca menor resistência estrutural por melhor comportamento de corrosão uniforme e melhor condutividade em aplicações elétricas.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

O 1085 é altamente soldável por métodos convencionais de fusão, incluindo TIG e MIG; o baixo teor de ligas limita a tendência a trincas a quente. Metais de adição recomendados para integridade estrutural ou elétrica tipicamente incluem aditivos de alumínio comercialmente puro (família ER1100/ER1050) ou aditivos Al-Si (ER4043) quando fluidez e redução de porosidade são desejadas. Zonas afetadas pelo calor da solda não se beneficiam de endurecimento por precipitação, portanto o projeto da junta e o trabalho a frio subsequente determinam o desempenho mecânico final; cuidado na remoção de óxidos e na proteção gasosa é crítico para manter baixa absorção de hidrogênio e porosidade.

Usinabilidade

A usinagem do 1085 é moderada a desafiadora devido à sua natureza dúctil e pegajosa em comparação a ligas de fácil corte. Os materiais de ferramenta recomendados são carbonetos ou cerâmicas afiadas com ângulo positivo e aplicação intensa de fluido para evacuar cavacos e evitar smeagem. Velocidades de corte são frequentemente conservadoras em relação a ligas de alumínio contendo silício, pois o 1085 não possui partículas de segunda fase duras que auxiliam a segmentação dos cavacos; avanços e profundidades de corte são ajustados para produzir cavacos contínuos e evitar encruamento na face de corte.

Conformabilidade

A conformabilidade é uma das principais fortalezas do 1085; no tratamento O a liga é excelente para estampagem profunda, dobra e operações de spinagem com raios de curvatura apertados possíveis. Raios de curvatura interna típicos mínimos no estado O podem chegar a 0,25–0,5× a espessura do material dependendo da ferramenta e condição superficial, enquanto os tratamentos H16/H18 exigem raios maiores ou recozimento localizado. O trabalho a frio aumenta a resistência, porém reduz a conformabilidade, portanto a conformação em produção costuma ser feita no estado recozido com encruamento aplicado, se necessário, para atingir resistência final requerida.

Comportamento ao Tratamento Térmico

Como o 1085 é essencialmente alumínio puro, não responde aos ciclos clássicos de solubilização e envelhecimento artificial usados em ligas tratáveis termicamente. Não existe rota prática de tratamento T para aumento de resistência por endurecimento por precipitação. Ajustes de resistência são obtidos por encruamento (laminação a frio, trefilação, estiramento) e por recozimento para restaurar ductilidade. O recozimento completo (O) é realizado aquecendo a temperaturas tipicamente entre 350–415 °C, dependendo da geometria da peça, seguido de resfriamento controlado para máxima suavidade e ductilidade.

Transições do tipo T não se aplicam; em vez disso, os fabricantes especificam tratamentos H que definem o grau e método do trabalho a frio e qualquer tratamento de estabilização. Ciclos de recozimento são usados na produção para remover o encruamento antes de conformação ou acabamento adicionais; controle rigoroso do processo é necessário para evitar crescimento de grão que pode afetar o acabamento superficial, especialmente para aplicações em folha fina e folha muito fina (foil).

Desempenho em Alta Temperatura

O 1085 perde resistência mecânica rapidamente conforme a temperatura aumenta acima da ambiente; reduções significativas no limite de escoamento e resistência à tração ocorrem acima de aproximadamente 150–200 °C, tornando-o inadequado para aplicações estruturais em alta temperatura. A resistência à oxidação permanece boa em temperaturas moderadas devido à formação do Al2O3 protetor, mas exposições prolongadas em temperaturas elevadas podem causar crescimento de grão e degradar propriedades mecânicas e superficiais. Em montagens soldadas, a zona afetada pelo calor não ganha resistência e será amolecida apenas por recozimento localizado quando exposta a altas temperaturas, o que pode influenciar a capacidade de suporte de carga em serviço.

Para usos em gerenciamento térmico, o 1085 mantém excelente condutividade em temperaturas elevadas em comparação a muitas ligas, mas projetistas devem considerar fluência e perda de resistência para cargas sustentadas; temperaturas práticas contínuas de serviço para integridade mecânica geralmente são mantidas abaixo de 125–150 °C, a menos que sejam aplicadas margens de segurança conservadoras.

Aplicações

Setor	Exemplo de Componente	Razão para Uso do 1085
Automotivo	Aletas térmicas / aletas de trocadores de calor	Alta condutividade térmica e conformabilidade para espaçamento apertado das aletas
Marítimo	Acabamentos arquitetônicos, conduítes	Resistência à corrosão e facilidade de fabricação em ambientes úmidos
Aeroespacial	Carcaças não estruturais, blindagens EMI	Alta condutividade e baixo peso para blindagem e dissipação térmica
Eletrônica	Barramentos, dissipadores, folhas finas (foils)	Excelente condutividade elétrica e térmica, fácil conformação
Embalagem	Folhas finas e embalagens flexíveis	Pureza e maleabilidade para produção de folhas finas

O 1085 é particularmente adequado para componentes onde condutividade e conformabilidade são mais importantes que alta resistência estrutural. A combinação da liga de baixa densidade, alta condutividade e excelente ductilidade permite produção eficiente de peças finas, aletas e folhas. Seu desempenho previsível contra corrosão e soldabilidade fazem dele uma escolha econômica para muitos ambientes de serviço.

Orientações para Seleção

Escolha o 1085 quando condutividade elétrica ou térmica e conformabilidade para estampagem profunda forem os principais critérios de projeto e quando somente uma resistência mecânica moderada for requerida. A liga oferece melhor condutividade e uniformidade de corrosão ligeiramente superior comparada ao 1100, porém com comportamento de conformação semelhante; é selecionada quando pequenos ganhos em pureza e condutividade são necessários sem migrar para ligas especiais.

Comparado com ligas comuns fortalecidas por trabalho, como 3003 ou 5052, o 1085 troca menor resistência estrutural por maior condutividade elétrica e resistência geral à corrosão marginalmente melhor em alguns ambientes. Engenheiros escolhem o 1085 quando a condutividade ou aplicações em folha são prioritárias e quando o encruamento (temperas H) pode fornecer a resistência necessária sem adições de ligas.

Quando comparado com ligas tratáveis termicamente, como 6061 ou 6063, o 1085 é preferido pela condutividade, conformabilidade e uniformidade da corrosão, apesar da resistência máxima significativamente menor. Use o 1085 para componentes térmicos e elétricos, ou onde extrema conformabilidade é requerida; selecione ligas da série 6xxx quando cargas estruturais mais elevadas ou razões específicas de resistência/peso forem obrigatórias.

Resumo Final

A liga 1085 permanece um material relevante na engenharia moderna onde são exigidas altíssima pureza do alumínio, excelentes condutividades elétrica e térmica, e superior conformabilidade. Seu comportamento mecânico previsível baseado no encruamento e excelente resistência à corrosão fazem dela uma escolha econômica e confiável para componentes condutivos, de gerenciamento térmico e em chapa fina conformada em múltiplas indústrias.