Alumínio 1250: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Abrangente

A liga 1250 é um membro da série 1xxx de ligas de alumínio, classificadas como graus de alumínio comercialmente puro com teor mínimo de alumínio tipicamente acima de 99%. A família 1xxx é caracterizada por adições muito baixas de elementos de liga; o 1250 está entre as designações de maior pureza dessa série e é usado quando são exigidas alta condutividade elétrica e térmica e excelente resistência à corrosão.

Os principais elementos de liga no 1250 são essencialmente impurezas e elementos traço, como silício, ferro, cobre, manganês, magnésio, zinco, cromo e titânio em níveis muito baixos. O endurecimento é alcançado quase exclusivamente por encruamento (endurecimento por deformação) em vez de endurecimento por precipitação, portanto o 1250 não é tratável termicamente e depende de deformação a frio controlada (designações temperadas H) para aumento de resistência.

As principais características incluem condutividade elétrica e térmica muito alta, excelente resistência à corrosão atmosférica e química, superior conformabilidade em tratamentos temperados suaves e soldabilidade excelente com mínima tendência a fissuração a quente. As indústrias típicas que utilizam o 1250 são elétrica (barras coletoras, condutores), troca térmica e gerenciamento térmico, equipamentos para processos químicos, arquitetura e aplicações decorativas onde a qualidade da superfície e resistência à corrosão são importantes.

Engenheiros escolhem o 1250 em vez de outras ligas quando a máxima condutividade e conformabilidade são prioridades e quando adições maiores de liga (para maior resistência máxima) não são aceitáveis devido a compromissos com condutividade ou corrosão. A liga é selecionada quando um equilíbrio de baixa resistência, mas excelente ductilidade, acabamento superficial e desempenho à corrosão resulta na melhor economia de ciclo de vida ou de processamento.

Variedades de Tratamento Térmico (Temper)

Temper	Nível de Resistência	Alongamento	Conformabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixa	Alta	Excelente	Excelente	Totalmente recozido, máxima ductilidade e condutividade
H12	Baixo-Médio	Médio-Alto	Muito Bom	Muito Bom	Leve encruamento, mantém boa conformabilidade
H14	Médio	Moderado	Bom	Muito Bom	Quarto duro; comum para peças formadas com limite de escoamento maior
H16	Médio-Alto	Moderado-Baixo	Regular	Muito Bom	Meio duro; usado quando é necessária maior rigidez
H18	Alto	Baixo	Regular-Ruim	Muito Bom	Totalmente duro; usado para aplicações tipo mola e onde estabilidade dimensional é necessária

Os tratamentos temperados influenciam fortemente o equilíbrio entre resistência e ductilidade para o 1250; tratamentos suaves O maximizam a conformabilidade e a condutividade enquanto os temperados H conferem resistência por meio do aumento da densidade de discordâncias. Engenheiros escolhem O para estampagem profunda ou aplicações elétricas, e H14–H18 para componentes que exigem estabilidade dimensional ou quando o trabalho a frio fornece as propriedades mecânicas requeridas.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Si	≤ 0,25	Impureza típica; afeta fluidez na fundição, mas mínima no 1250 laminado
Fe	≤ 0,40	Impureza comum que pode formar intermetálicos e reduzir ligeiramente a ductilidade
Mn	≤ 0,05	Presente em níveis traço; efeito de fortalecimento mínimo
Mg	≤ 0,03	Muito baixo; não promove endurecimento por precipitação em quantidades significativas
Cu	≤ 0,05	Mantido baixo para preservar resistência à corrosão e condutividade
Zn	≤ 0,03	Apenas traços; valores mais altos são evitados para limitar suscetibilidade a fragilização
Cr	≤ 0,03	Pequenas quantidades podem refinar o grão durante o processamento
Ti	≤ 0,03	Frequentemente usado como refinador de grão em pequenas quantidades durante fundição/extrusão
Outros	≤ 0,15 total	Outros resíduos; soma dos elementos não especificados mantida mínima conforme especificação

A assinatura química do 1250 é dominada pelo alumínio com adições de liga em traços, portanto as propriedades mecânicas gerais são governadas pela pureza e pelo trabalho a frio. Pequenos níveis de Fe e Si formam partículas intermetálicas microscópicas que influenciam a recristalização, crescimento de grão e resistência localizada, mas não criam fases endurecíveis por tratamento térmico.

Propriedades Mecânicas

O comportamento à tração do 1250 é típico para alumínio comercialmente puro: resistência à tração máxima baixa a moderada com excelente alongamento uniforme na condição recozida e ductilidade progressivamente reduzida com o aumento do trabalho a frio. Os limites de escoamento são baixos na condição O e aumentam com os temperados H, mas as relações entre limite de escoamento e resistência à tração indicam que o material escoa cedo em comparação com ligas de alumínio mais ligadas.

O alongamento em temperas O frequentemente excede 20–35% dependendo da espessura e do processamento, enquanto os temperos H14–H18 reduzem o alongamento para dígitos únicos nas condições mais endurecidas. A dureza é baixa na condição O (suave, facilmente riscável) e aumenta com o encruamento; valores típicos de dureza Brinell variam de meados da faixa dos 10 até meados dos 30 conforme o aumento do temperamento.

O desempenho à fadiga é modesto e determinado principalmente pelo acabamento superficial, tensões residuais do conformamento e geometria do componente; o trabalho a frio pode aumentar a resistência à fadiga ao introduzir estruturas de discordância que resistem à iniciação cíclica. Efeitos de espessura são significativos: espessuras muito finas (folhas) geralmente exibem resistência aparente maior devido ao encruamento induzido por laminação, enquanto seções espessas aproximam-se das propriedades do material recozido e podem ser mais tolerantes a defeitos localizados.

Propriedade	O/Recozido	Temper Chave (exemplo H14/H18)	Observações
Resistência à Tração	~60–110 MPa	~110–180 MPa	Grande faixa dependendo da espessura e grau de encruamento
Limite de Escoamento	~10–40 MPa	~70–150 MPa	Temperados H aumentam o limite substancialmente via encruamento
Alongamento	~20–35%	~3–15%	O tem ductilidade excelente; H18 pode ser bastante frágil em termos de conformação
Dureza	HB 15–25	HB 25–45	Dureza aumenta com o trabalho a frio; valores dependem do método de medição

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,70 g/cm³	Típico para alumínio puro; usado para cálculos de design leve
Faixa de Fusão	~660 °C (líquido)	Ponto de fusão do alumínio puro; pequena quantidade de impurezas tem efeito mínimo na faixa de solidificação
Condutividade Térmica	~210–235 W/m·K	Muito alta entre metais estruturais; excelente para dissipadores de calor e trocadores térmicos
Condutividade Elétrica	~34–36 MS/m (~60% IACS)	Alta condutividade elétrica relativa a outras séries de alumínio ligado
Calor Específico	~900 J/kg·K	Boa capacitância térmica para gerenciamento térmico
Coeficiente de Dilatação Térmica	~23–24 µm/m·K	Dilatação moderadamente alta; importante para o projeto de juntas em montagens

O perfil de propriedades físicas do 1250 sustenta suas aplicações principais: gerenciamento térmico e condução elétrica onde condutividade alta e baixo peso são requeridos. A densidade e a dilatação térmica devem ser gerenciadas em montagens multimateriais, e a alta condutividade térmica é mantida mesmo após trabalho a frio moderado.

Formas de Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Temperamentos Comuns	Observações
Chapa	0,2–6,0 mm	Resistência aumenta com laminação e leve encruamento	O, H12, H14	Ampliamente usada para revestimento, painéis e trocadores de calor
Placa	>6,0 mm	Aproxima propriedades do material recozido a granel, salvo laminação a frio	O	Menos comum que chapa para 1250 devido à baixa resistência
Extrusão	Perfis com comprimentos de vários metros	Melhor em condição O ou temperados levemente; pode haver sensibilidade à precipitação se impurezas presentes	O, H12	A extrusão se beneficia de boa ductilidade e acabamento superficial
Tubo	Paredes finas a médias	Resistência depende do processo de conformação da parede; formas soldadas ou sem costura	O, H14	Usado em tubos para troca térmica e arquitetura
Barra	Diâmetros até 200 mm	Frequentemente fornecido recozido ou meio duro para usinagem/conformação	O, H14	Comum para componentes usinados onde condutividade é importante

Diferenças no processamento determinam os temperamentos e dimensões disponíveis; a laminação de chapas confere fluxo de grão preferencial e acabamento de superfície, enquanto a extrusão permite seções transversais complexas, porém requer controle rigoroso do teor de impurezas. As aplicações são ajustadas à forma: chapas para painéis formados e aletas, extrusões para perfis estruturais e barras coletoras, tubos para troca térmica e manejo de fluidos.

Equivalentes de Graus

Norma	Grau	Região	Observações
AA	1250	EUA	Designação direta em algumas listas comerciais e legadas; essencialmente uma liga da série 1xxx de alta pureza
EN AW	1250A / 1050A comparável	Europa	Designações EN para a série 1xxx (1050A / série 1200) se sobrepõem em propriedades; designador direto 1250 usado em algumas cadeias de fornecimento
JIS	A1050 / A1100 comparável	Japão	JIS geralmente lista A1050/A1100 como graus de pureza comercial com atributos similares; 1250 corresponde funcionalmente a estes para muitos usos
GB/T	1250 ou equivalente 1050	China	Normas chinesas incluem classes de pureza da série 1xxx; numeração local pode diferir, mas existe equivalência funcional

Normas regionais e nomes comerciais de graus podem variar e a equivalência direta um a um é às vezes aproximada; os usuários devem verificar pureza, limites de impurezas e requisitos de propriedades mecânicas em vez de confiar apenas no número do grau. Acabamento superficial, disponibilidade de tratamentos e condutividade certificada frequentemente influenciam a seleção entre regiões mais do que o rótulo nominal do grau.

Resistência à Corrosão

Em ambientes atmosféricos, o 1250 apresenta excelente resistência geral à corrosão devido ao filme protetor de óxido de alumínio que se forma espontaneamente na superfície. A alta pureza minimiza a heterogeneidade galvânica e células localizadas, portanto, taxas de corrosão uniforme são baixas em atmosferas urbanas e rurais.

Em ambientes marinhos e com cloretos, o 1250 tem bom desempenho para componentes não estruturais e com esforços leves, embora a resistência à corrosão por pite seja ligeiramente inferior a certas ligas 5xxx e 6xxx quando exposto à água do mar agressiva sob tensão mecânica. Trincas por corrosão sob tensão são incomuns em ligas comercialmente puras como o 1250; a principal preocupação em ambientes aquosos com cloretos é o pite localizado ao redor de contaminantes ou pontos de contato com metais diferentes.

Interações galvânicas devem ser consideradas quando o 1250 é acoplado a metais mais nobres, como aços inoxidáveis ou cobre; como parceiro menos nobre, ele corrói preferencialmente na presença de eletrólito. Em comparação com séries mais ligadas (2xxx, 7xxx), o 1250 oferece resistência superior à corrosão, porém com resistência mecânica substancialmente menor. Já as ligas 5xxx (contendo Mg) proporcionam um compromisso entre resistência e resistência à corrosão que pode superar o 1250 em algumas aplicações estruturais marinhas.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

O 1250 apresenta alta soldabilidade por processos comuns de fusão (TIG, MIG, solda por resistência) devido ao seu baixo teor de liga e excelente ductilidade. O risco de trinca a quente é mínimo comparado a ligas de alumínio mais ligadas, e o amolecimento da zona afetada pelo calor (ZAC) não é crítico pois a liga não é tratável termicamente; no entanto, a seleção do metal de adição deve considerar condutividade e compatibilidade de corrosão da junta. Para soldas eletricamente ou termicamente críticas, utilize ligas de adição com condutividade e comportamento mecânico compatíveis e controle a entrada de calor para minimizar distorções.

Usinabilidade

O 1250 comercialmente puro possui usinabilidade moderada; tende a ser "pegajoso" comparado a ligas de maior resistência, e os cavacos podem ser longos e contínuos, a menos que se use geometria de quebra-cavacos e cortes interrompidos. Recomenda-se ferramentas de carboneto com ângulo positivo e boa evacuação de cavaco, e velocidades de corte devem ser otimizadas para evitar acúmulo na aresta e acabamento superficial ruim. Devido à baixa resistência da liga, as forças de corte são reduzidas, possibilitando altas taxas de avanço, mas o desgaste da ferramenta pode ser acentuado por adesão e atrito.

Formabilidade

A formabilidade é excelente nos estados O e temperas pouco trabalhadas, permitindo estampagem profunda, estampagem complexa e dobra extensiva com pequenos raios de curvatura em relação a ligas de alumínio de maior resistência. Os raios mínimos recomendados são pequenos na condição O — muitas vezes expressos como R/t ≤ 1–2 para dobras simples, dependendo da ferramenta e condição de superfície — enquanto as temperas H14–H18 requerem raios maiores e podem necessitar de pré-aquecimento ou recozimento intermediário para conformação severa. O encruamento aumenta a resistência, mas reduz a alongabilidade e aumenta o retorno elástico (springback), portanto o planejamento do processo deve equilibrar a tempera final com a sequência de conformação.

Comportamento ao Tratamento Térmico

Como liga não tratável termicamente, o 1250 não responde a tratamentos de solubilização e envelhecimento artificial para aumentar resistência via formação de precipitados; sua microestrutura não possui elementos de liga suficientes para formar fases endurecedoras. A modulação da resistência é, portanto, obtida por níveis de deformação mecânica (temperas H) e por ciclos de recozimento para recristalização que amolecem o material quando necessário.

Ciclos térmicos típicos para processamento incluem recozimento total a temperaturas próximas de 350–400 °C para produtos laminados a frio, visando restaurar a ductilidade, seguido de resfriamento controlado para evitar crescimento excessivo de grãos. Ciclos repetidos de encruamento e recozimento permitem aos fabricantes ajustar resistência e ductilidade para requisitos específicos de conformação ou uso, e o refinamento de grão por pequenas adições de titânio ou outros refinadores durante fundição ou fusão pode ser utilizado para melhorar uniformidade mecânica.

Desempenho em Alta Temperatura

O 1250 mantém propriedades mecânicas utilizáveis a temperaturas levemente elevadas, mas a resistência decresce continuamente com o aumento de temperatura e não é recomendado para aplicações com carga acima de aproximadamente 150–200 °C. A resistência à fluência (creep) é limitada devido ao baixo teor de liga; exposição prolongada a temperaturas moderadas acelera a recuperação e amolecimento, especialmente nas temperas H que dependem da estrutura de discordâncias para resistência.

A oxidação em altas temperaturas limita-se à formação de alumina, que é protetora em muitos ambientes, mas exposição prolongada a altas temperaturas pode causar fragilização e crescimento de grão que reduzem a tenacidade. A zona afetada pelo calor ao redor de soldas pode apresentar mudanças microestruturais, porém, como o 1250 não é tratável termicamente, não ocorre amolecimento típico da ZAC visto em ligas endurecíveis; contudo, ciclos térmicos podem aliviar tensões e reduzir propriedades reforçadas pelo encruamento.

Aplicações

Indústria	Componente Exemplo	Por que Usar 1250
Elétrica	Barras condutoras, tiras condutoras	Alta condutividade elétrica e bom acabamento superficial
Marinha	Aletas de trocadores de calor, revestimentos	Excelente resistência à corrosão atmosférica e formabilidade
Aeroespacial	Fixações não estruturais, calços	Alta condutividade e baixa densidade para uso térmico e elétrico
Eletrônica	Dispositivos para dissipação térmica, espalhadores térmicos	Condutividade térmica excepcional e facilidade de fabricação

O 1250 é amplamente utilizado onde condutividade e formabilidade são mais importantes que alta resistência estrutural. Sua combinação de baixa densidade, alta condutividade térmica/eléctrica e excelente resistência à corrosão faz dele uma escolha durável para componentes elétricos, de gestão térmica e arquitetônicos onde uma liga pesada seria prejudicial.

Considerações para Seleção

O 1250 é uma escolha prática quando condutividade elétrica ou térmica máxima, excelente formabilidade e resistência à corrosão são prioridades e quando requisitos de resistência estrutural são modestos. Comparado com alumínio comercialmente puro 1100, o 1250 normalmente oferece condutividade similar, mas pode diferir nos limites de impurezas — selecione com base em condutividade certificada, disponibilidade de tempera e controle do fornecedor em vez do nome sozinho.

Comparado a ligas encruadas como 3003 ou 5052, o 1250 troca menor resistência por maior condutividade e frequentemente melhor resistência geral à corrosão; escolha 1250 quando condutividade ou formabilidade forem mais importantes que limite de escoamento. Contra ligas tratáveis como 6061 ou 6063, o 1250 oferece condutividade e formabilidade superiores, mas menor resistência máxima alcançável; é preferido quando condutividade, acabamento superficial ou resistência química justificam aceitar menor resistência mecânica.

Ao selecionar 1250, equilibre a necessidade de formabilidade recozida e condutividade contra a disponibilidade de temperas e espessuras de chapa, e verifique se requisitos de fadiga, fluência ou alta temperatura estão dentro dos limites da liga.

Resumo Final

A liga 1250 permanece relevante pois oferece uma combinação excepcional de alta condutividade elétrica e térmica, excelente resistência à corrosão e formabilidade superior em um material de baixa densidade fácil de soldar e processar. Para aplicações onde condutividade, qualidade superficial e ductilidade são os principais fatores de projeto, o 1250 fornece uma solução técnica confiável e econômica.