Alumínio 6085: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Geral Abrangente

6085 é uma liga de alumínio que pertence à série 6xxx (Al-Mg-Si), caracterizada pelo magnésio e silício como seus principais elementos de liga. Esta série é tratável termicamente por envelhecimento por precipitação e combina resistência moderada a alta com boa conformabilidade e resistência à corrosão, sendo destinada a componentes estruturais e extrudados.

Os principais elementos de liga no 6085 são silício e magnésio, que formam precipitados de Mg2Si durante o envelhecimento, proporcionando o principal mecanismo de endurecimento. Adições menores como ferro, manganês, cromo e elementos traços controlam a estrutura do grão, resistência e qualidade superficial, equilibrando também a manufaturabilidade.

As características-chave do 6085 incluem uma relação resistência-peso favorável, boa resistência à corrosão atmosférica e soldabilidade razoável; a conformabilidade é geralmente melhor em tratamentos térmicos mais suaves e diminui após envelhecimento. Indústrias típicas que utilizam o 6085 são automotiva, extrusões estruturais e arquitetônicas em geral, acessórios marítimos e invólucros elétricos, onde é necessária uma combinação de capacidade de extrusão e desempenho mecânico elevado.

Engenheiros escolhem o 6085 quando se necessita de uma liga extrudável da série 6xxx com propriedades mecânicas melhoradas em relação aos graus mais macios 6005/6063, porém com melhor extrudabilidade ou benefícios específicos de superfície/processamento se comparado aos mais resistentes 6082 ou 6061. A liga é selecionada para equilibrar a resposta ao envelhecimento, acabamento superficial e custo em aplicações estruturais de média demanda.

Variedades de Têmpera

Têmpera	Nível de Resistência	Alongamento	Conformabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixo	Alto	Excelente	Excelente	Estado totalmente recozido para máxima ductilidade
H12	Baixo-Médio	Médio	Bom	Excelente	Trabalho a frio leve, conformação limitada
H14	Médio	Médio-Baixo	Regular	Excelente	Têmpera comum de trabalho a frio para resistência moderada
T4	Médio	Médio	Bom	Muito bom	Tratado por solubilização e envelhecido natural
T5	Médio-Alto	Baixo-Médio	Regular	Bom	Resfriado após trabalho a quente e envelhecido artificialmente
T6	Alto	Baixo	Fraco-Regular	Bom	Tratado por solubilização e envelhecido artificialmente até pico
T651	Alto	Baixo	Fraco-Regular	Bom	T6 com alivio de tensões por leve estiramento

O têmpera altera tanto a microestrutura quanto o desempenho controlando o tamanho, distribuição e densidade dos precipitados dentro da matriz Al-Mg-Si. Temperas suaves (O, H1x) favorecem operações de conformação e estampagem profunda, enquanto as variantes T (T5, T6) maximizam a resistência para aplicações estruturais às custas do alongamento e da conformabilidade a frio.

Tratamento térmico e encruamento combinam para criar uma ampla janela de propriedades para o 6085, permitindo aos fabricantes ajustar produtos desde chapas dúcteis até extrusões de alta resistência. A escolha do têmpera apropriado é um trade-off entre facilidade de conformação, demandas mecânicas finais e processos pós-fabricação como soldagem ou usinagem.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Si	0,6–1,3	Elemento primário de liga formando precipitados Mg2Si
Fe	0,0–0,5	Elemento impureza afetando resistência e acabamento superficial
Mn	0,0–0,5	Controla estrutura do grão e ajuda na estabilidade da resistência
Mg	0,4–1,2	Combina com Si para formar precipitados de endurecimento
Cu	0,0–0,2	Pequenas adições aumentam resistência mas reduzem resistência à corrosão
Zn	0,0–0,2	Níveis residuais; pode aumentar ligeiramente resistência
Cr	0,0–0,1	Controla recristalização e tamanho de grão em algumas variantes
Ti	0,0–0,1	Refinador de grão para produtos fundidos ou primários
Outros	Balance / máx 0,15 cada	Elementos residuais e adições traço; balanceando Al

A química Al-Mg-Si é ajustada para que Mg e Si formem precipitados Mg2Si durante o envelhecimento, os quais são as fases predominantes de fortalecimento para ligas da série 6xxx. Elementos traço como Mn, Cr e Ti são usados para controlar a recristalização, tamanho de grão e a formação de dispersoides que influenciam a tenacidade e a susceptibilidade à corrosão sob tensão.

Propriedades Mecânicas

O comportamento à tração do 6085 é típico para uma liga da série 6xxx tratável termicamente: na condição recozida apresenta boa ductilidade com baixos limites de escoamento e resistência à tração; após tratamento por solubilização e envelhecimento artificial atingem-se limites de escoamento e resistência à tração significativamente maiores devido a precipitados coerentes/semi-coerentes. A relação limite de escoamento sobre resistência à tração tende a ficar na faixa de 0,7 a 0,9, dependendo do têmpera e tamanho da seção, e o alongamento diminui à medida que a dureza aumenta. O desempenho à fadiga melhora com o envelhecimento até um têmpera ótimo, mas é sensível ao acabamento superficial e tensões residuais originadas durante conformação ou usinagem.

A dureza no 6085 acompanha a curva de envelhecimento: o material recozido é macio e facilmente conformável, enquanto os têmperas T6/T651 apresentam valores muito maiores na escala de Brinell ou Vickers, coerentes com aplicações estruturais. A espessura e o tamanho da seção influenciam a dureza máxima alcançável devido à sensibilidade da têmpera e cinética do envelhecimento; seções mais espessas podem envelhecer mais lentamente e apresentar menores resistências máximas. A iniciação de trincas por fadiga é mais afetada pela condição superficial e por cavidades de corrosão, enquanto as taxas de propagação de trincas são comparáveis às de outras ligas 6xxx quando testadas em têmperas similares.

Propriedade	O/Recozido	Têmpera Principal (T6)	Observações
Resistência à Tração	~90–140 MPa	~280–340 MPa	Valores dependem da seção, química exata e processamento
Limite de Escoamento	~35–80 MPa	~240–300 MPa	Limite de escoamento aumenta substancialmente após envelhecimento
Alongamento	~20–30%	~8–12%	Alongamento reduz com endurecimento por envelhecimento e aumento de espessura
Dureza	~30–55 HB	~85–120 HB	Dureza correlaciona com distribuição de precipitados e têmperas

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,70 g/cm³	Típico para ligas Al-Mg-Si
Faixa de Fusão	~555–650 °C	Intervalo solidus-líquido influenciado pela liga e traços
Condutividade Térmica	~140–170 W/m·K	Inferior ao alumínio puro; depende da temperatura e teor de liga
Condutividade Elétrica	~28–40 % IACS	Reduzida em relação ao alumínio puro devido a solutos e precipitados
Calor Específico	~0,9 J/g·K (900 J/kg·K)	Valor típico à temperatura ambiente
Coeficiente de Dilatação Térmica	~23–24 µm/m·K (20–100 °C)	Coeficiente típico para ligas da série 6xxx

As propriedades físicas do 6085 o tornam atrativo para componentes que requerem boa transferência térmica e baixo peso. A condutividade térmica e elétrica são inferiores ao alumínio puro e tendem a diminuir modestamente com o aumento da liga e envelhecimento, mas continuam adequadas para muitas aplicações como dissipadores de calor e invólucros.

A dilatação térmica e o calor específico estão dentro da faixa comum para ligas de alumínio, portanto projetistas devem acomodar variações dimensionais relativamente grandes devido à temperatura em conjuntos que combinam materiais diferentes. A faixa de fusão e o comportamento de fases da liga orientam os processos aceitáveis de soldagem, brasagem e junção.

Formas de Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Têmperas Comuns	Observações
Chapa	0,3–6 mm	Propriedades uniformes; espessura limitada para atingir pico T6	O, H14, T4, T6	Amplamente usada para painéis e invólucros
Placa	6–50+ mm	Resistência pode ser reduzida em seções grossas devido à têmpera	O, T4, T6	Utilizada onde é exigido maior módulo de seção
Extrusão	Dependente do perfil	Alta resistência no T6 após envelhecimento; formatos contínuos	T5, T6, T651	Ligas 6xxx otimizadas para extrusão e estabilidade dimensional
Tubo	Ø pequeno-grande, parede 1–10 mm	Similar às extrusões; opções soldadas ou sem costura	O, T6	Tubos estruturais/de pressão são comuns
Barra / Vara	Ø 5–200 mm	Seções sólidas mostram gradientes de têmpera e envelhecimento	O, T6	Usadas para peças usinadas e conexões

A produção de chapas e placas enfatiza qualidade superficial e controle de espessura para minimizar gradientes de têmpera durante o tratamento de solubilização. Extrusões são uma aplicação importante para o 6085, onde a combinação da fluidez, soldabilidade e resposta ao envelhecimento da liga é explorada para produzir seções transversais complexas.

Diferenças de processamento (laminação, extrusão, forjamento) afetam a anisotropia mecânica final, estrutura do grão e tensões residuais. Projetistas devem escolher forma e têmpera conjuntamente para assegurar desempenho após operações subsequentes como dobra, estampagem ou soldagem.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	6085	USA	Reconhecido como uma liga estrutural Al-Mg-Si em alguns catálogos de fornecedores
EN AW	6085	Europa	Designação europeia comum (EN AW-6085) para produtos forjados
JIS	A6063/A6061 (aprox)	Japão	Não existe equivalência exata; equivalentes aproximados estão na família 6xxx
GB/T	6085 (aprox)	China	Normas chinesas podem listar químicas similares na série 6xxx

As referências diretas para 6085 podem variar entre as normas porque as especificações regionais enfatizam diferentes limites de impurezas, tratamentos térmicos e propriedades mecânicas permitidas. Pequenas diferenças na composição ou no processamento entre normas podem alterar a sensibilidade à têmpera, a resistência máxima alcançável e a qualidade superficial, portanto certificados de material e dados do fornecedor devem ser revisados antes da substituição.

Ao substituir entre ligas 6xxx semelhantes, considere as diferenças na resposta ao tratamento térmico e anisotropia mecânica na condição como extrudado; uma química nominalmente equivalente não garante propriedades de envelhecimento ou conformabilidade idênticas.

Resistência à Corrosão

6085 oferece boa resistência à corrosão atmosférica típica de ligas Al-Mg-Si devido à camada protetora de óxido de alumínio e à força galvânica ativa limitada com muitos ambientes. Em atmosferas industriais e urbanas, apresenta bom desempenho; a estrutura de precipitados mais fina nos tratamentos T6 pode aumentar ligeiramente a suscetibilidade à corrosão localizada quando exposta a ambientes agressivos ou contaminação por cloretos.

Em ambientes marinhos, 6085 demonstra comportamento razoável para componentes moderadamente expostos, mas não é a primeira escolha para equipamentos continuamente imersos ou em zonas de respingos sem revestimentos protetores ou anodização. A corrosão por pites e frestas induzida por cloretos é o principal modo de falha em condições agressivas de água salgada, acelerada por esforços trativos e defeitos superficiais.

A suscetibilidade à fissuração por corrosão sob tensão (SCC) é menor do que em algumas ligas de alta resistência 7xxx ou 2xxx, mas tratamentos de alta resistência combinados com tensões residuais de tração podem promover SCC em condições ambientais severas. Interações galvânicas com metais nobres (cobre, aços inoxidáveis) favorecerão a corrosão da liga 6085 se houver contato elétrico e eletrólito, portanto medidas isolantes ou protetivas de projeto são recomendadas.

Comparada com ligas trabalhadas a frio com magnésio da família 5xxx, 6085 sacrifica ligeiramente a proteção catódica para obter maior resistência por envelhecimento e melhor soldabilidade. Comparada com ligas 6xxx de química diferente, o acabamento superficial, o tratamento térmico e o estado do tratamento são frequentemente os fatores dominantes que controlam o desempenho real contra a corrosão.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade
6085 geralmente solda bem com processos de fusão comuns (TIG/MIG/GMAW) quando procedimentos e arames de adição apropriados são usados. Os arames recomendados são Al-Mg-Si e as séries 4043 ou 5356 para uso geral dependendo da resistência após soldagem e desempenho contra corrosão; 4043 proporciona melhor resistência a trincas e acabamento superficial, enquanto 5356 oferece maior resistência, podendo reduzir a resistência à corrosão em alguns ambientes.

O risco de trincas a quente é moderado e controlado pelo projeto da junta, pré-aquecimento quando necessário e uso de ligas de adição compatíveis; o amolecimento da ZTA (Zona Termicamente Afetada) é esperado em tratamentos T6 e pode requerer envelhecimento artificial pós-soldagem para restaurar a resistência. Parâmetros de soldagem devem minimizar a diluição e evitar excesso de calor para reduzir a perda de resistência e distorção na ZTA.

Usinabilidade
A usinabilidade do 6085 é considerada média em comparação com ligas de alumínio de fácil corte; a liga é usinável, mas não alcança as velocidades muito altas das ligas com chumbo ou ligas especialmente formuladas. Ferramentas de carboneto com geometria positiva e refrigeração adequada são recomendadas para controlar a formação de cavacos e o desgaste da ferramenta. As taxas de avanço devem evitar a formação de bico elevado e vibrações, especialmente em seções de parede fina.

Os acabamentos superficiais obtidos pela usinagem são bons, e tratamento térmico pós-usinagem pode ser utilizado para otimizar a resistência se o corte for realizado em condições mais amolecidas. Rosqueamento, furação e usinagem de detalhes finos se beneficiam do pré-envelhecimento para estabilizar dimensão e dureza onde o amolecimento térmico poderia ocorrer.

Conformabilidade
A conformabilidade do 6085 depende fortemente do tratamento térmico e da espessura da seção; em tratamentos recozidos e ligeiramente trabalhados a frio, chapas podem ser conformadas por estiramento profundo e dobradas a pequenos raios, enquanto material T6 pode trincar sob conformação severa. Raios mínimos típicos recomendados para dobras internas em chapas com tratamentos mais macios são da ordem de 1–2× a espessura, aumentando para 3–6× em tratamentos T6 para evitar trincas nas bordas.

A resposta ao trabalho a frio é previsível e consistente, com comportamento de retorno elástico similar a outras ligas 6xxx, sendo prática comum compensar as ferramentas. Para conformações complexas, utiliza-se os tratamentos T4 ou O com envelhecimento final após conformação para obter melhor combinação de conformabilidade e propriedades mecânicas finais.

Comportamento ao Tratamento Térmico

Como liga tratável termicamente, 6085 responde a tratamento térmico de solubilização seguido de têmpera e envelhecimento artificial para desenvolvimento de resistência. Temperaturas de solubilização comumente usadas em ligas da série 6xxx variam entre ~520–550 °C, mantidas tempo suficiente para dissolver Mg2Si e homogeneizar a microestrutura; têmpera rápida é crítica para reter solução sólida supersaturada antes do envelhecimento.

O envelhecimento artificial (T5/T6) é geralmente realizado entre ~160–200 °C, com tempo ajustado para atingir o tamanho desejado de precipitados e resistência, gerando zonas GP e precipitados β″/β′ que conferem dureza máxima. O sobreenvelhecimento em temperaturas mais altas ou por mais tempo provoca crescimento dos precipitados e redução da resistência, enquanto melhora a tenacidade e a resistência à corrosão sob tensão; os fabricantes utilizam ciclos de envelhecimento específicos para equilibrar as propriedades.

As classificações T são bem estabelecidas para controle de projeto: o material pode ser fornecido como T4 (envelhecido naturalmente) para boa conformabilidade com resistência moderada ou como T6/T651 para serviço estrutural com resistência máxima. Para formas não tratadas termicamente, o trabalho a frio eleva a resistência e a classificação H1x/H2x indica o nível de trabalho a frio aplicado.

Desempenho em Alta Temperatura

6085 começa a apresentar redução significativa de resistência em temperaturas elevadas de serviço conforme os precipitados crescem e os átomos em solução tornam-se móveis; acima de aproximadamente 150–175 °C a resistência a longo prazo diminui e o creep ou relaxamento passam a ser preocupação de projeto. Exposição de curto prazo a temperaturas maiores para soldagem ou brasagem deve ser gerenciada para evitar amolecimento excessivo ou distorção.

A oxidação é moderada nas temperaturas elevadas típicas encontradas na maioria das aplicações, porém exposição prolongada a alta temperatura pode alterar características do óxido superficial e acelerar a degradação intergranular em certas atmosferas. A ZTA próxima à solda se comporta como em outras ligas 6xxx, com zonas T6 amolecendo e requerendo envelhecimento posterior se os níveis originais de resistência forem necessários.

Em aplicações com ciclos térmicos, deve-se considerar a incompatibilidade de dilatação térmica e potencial aceleração de fadiga devido ao creep em temperatura elevada e alterações microestruturais. Quando resistência contínua acima de ~150 °C é requerida, devem ser consideradas ligas alternativas ou margens adicionais no projeto.

Aplicações

Indústria	Componente Exemplo	Por que Usar 6085
Automotiva	Trilhos de chassi extrudados, perfis estruturais	Boa combinação de extrudabilidade, resistência e resistência à corrosão
Marinha	Fixações de convés, extrusões estruturais não críticas	Resistência à corrosão adequada com boa conformabilidade e acabamento
Aeroespacial	Fixadores secundários, acabamentos e suportes	Relação força/peso favorável para peças não estruturais primárias
Eletrônica	Gabinetes, dissipadores de calor	Boa condutividade térmica e usinabilidade para invólucros
Construção	Perfis de janelas, fachadas em pele de vidro	Acabamento superficial, extrudabilidade e estabilidade dimensional

6085 é adequado para aplicações onde geometria extrudada e resistência média a alta são necessárias sem o custo ou complexidade de processamento de ligas premium aeroespaciais. A versatilidade da liga em tratamentos e formas a torna útil em vários setores para componentes tanto estruturais quanto estéticos.

Dicas para Seleção

6085 é uma boa escolha quando se necessita de uma liga 6xxx extrudável que oferece resistência superior às ligas arquitetônicas comuns, mantendo boa qualidade superficial e fluidez na extrusão. Escolha tratamentos recozidos ou T4 para operações de conformação e T5/T6/T651 para componentes estruturais onde rigidez e limite de escoamento são críticos.

Comparado com alumínio comercialmente puro (1100), 6085 troca maior resistência e rigidez por condutividade elétrica e conformabilidade um pouco reduzidas; use 6085 quando o desempenho mecânico for prioritário em relação à condutividade máxima. Comparado com ligas trabalhadas a frio como 3003 ou 5052, 6085 oferece maior resistência por envelhecimento com resistência à corrosão semelhante, mas pode ser menos tolerante a conformações frias extremas sem prévio recozimento.

Em comparação com ligas tratáveis termicamente comuns como 6061 ou 6063, o 6085 pode ser preferido para requisitos específicos de desempenho na extrusão ou acabamento superficial, apesar de apresentar resistência máxima semelhante ou ligeiramente inferior. Ao selecionar o 6085, considere a disponibilidade, a têmpera necessária e o processamento subsequente (formação, soldagem, usinagem) em relação ao custo material ligeiramente superior em comparação com os graus básicos da série 6xxx.

Resumo Final

O 6085 permanece relevante porque oferece uma plataforma equilibrada dentro da família 6xxx: geometrias extrudáveis, tempers personalizados desde altamente conformáveis até estruturalmente fortes, e resistência à corrosão confiável para diversas montagens técnicas. Sua composição química e janela de processamento permitem aos fabricantes otimizar características mecânicas, superficiais e de fabricação para aplicações de média a alta exigência, onde peso, custo e capacidade de fabricação precisam ser equilibrados.