Alumínio 7079: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Abrangente

7079 é uma liga de alumínio da série 7xxx, tratável termicamente e de alta resistência, caracterizada pelo zinco como principal elemento de liga, com adições significativas de magnésio e cobre. Está posicionada na extremidade de alta resistência das ligas de alumínio forjadas e é projetada para aplicações estruturais onde a relação resistência-peso é crítica.

A liga atinge sua resistência por meio de tratamento térmico em solução seguido de envelhecimento artificial (endurecimento por precipitação), produzindo precipitados finos de MgZn2 e contendo Cu que impedem o movimento de discordâncias. As principais características incluem resistência muito alta, resistência à corrosão intrínseca de moderada a baixa em comparação com ligas 5xxx e 6xxx, soldabilidade limitada em condições de envelhecimento máximo e conformabilidade variável que melhora em estados temperados mais suaves.

As indústrias típicas que utilizam 7079 incluem estruturas primárias e secundárias aeroespaciais, artigos esportivos de alto desempenho, componentes de defesa, além de aplicações automotivas e marítimas especiais onde é exigida alta resistência estática. Engenheiros escolhem 7079 em vez de outras ligas quando é necessária uma combinação excepcional de limite de escoamento e resistência à tração, mantendo soldabilidade ou conformabilidade com controle de processos, ou quando tratamentos específicos de têmpera/envelhecimento são usados para equilibrar a resistência à corrosão sob tensão (SCC).

7079 é frequentemente selecionada em substituição à 7075 ou 7050 quando químicas ou roteiros de processamento específicos proporcionam propriedades melhoradas na espessura, ou quando variantes temperadas específicas (ex.: estiramento controlado, sobreenvelhecimento) geram combinações desejáveis de resistência à corrosão sob tensão e retenção de resistência. A liga é escolhida em detrimento da mais comum série 6xxx quando se prioriza a resistência estrutural máxima em vez da condutividade ou facilidade de conformação.

Variantes de Têmpera

Têmpera	Nível de Resistência	Alongamento	Conformabilidade	Soldabilidade	Notas
O	Baixo	Alto	Excelente	Excelente	Recozido total, ductilidade máxima para conformação
H12	Baixo-Médio	Moderado	Bom	Bom	Endurecimento por deformação parcial, aumento limitado de resistência
H14	Médio	Moderado	Regular	Regular	Endurecimento leve para seções finas
T5	Médio-Alto	Moderado	Regular	Ruim (perda de resistência após soldagem)	Resfriado após conformação a alta temperatura e envelhecido artificialmente
T6	Alto	Baixo-Moderado	Ruim	Ruim	Estado envelhecido ao pico, maior resistência comum
T651	Alto	Baixo-Moderado	Ruim	Ruim	Tratado termicamente em solução, alivio de tensões por estiramento, envelhecido artificialmente
T76	Médio-Alto	Moderado	Regular	Ruim	Têmpera sobreenvelhecida para melhor resistência à SCC
H112	Médio-Alto	Moderado	Regular	Ruim	Têmpera estabilizada após processamento térmico

A escolha do têmpera exerce grande influência nas propriedades mecânicas finais e na resistência à corrosão do 7079; a condição recozida O permite conformação profunda e dobra, enquanto T6/T651 proporciona o máximo desempenho estrutural. Têmperas sobreenvelhecidas como T76 reduzem a suscetibilidade à corrosão sob tensão, em detrimento de parte da resistência à tração/limite de escoamento, tornando-as valiosas para ambientes hostis.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Notas
Si	0,10 máx.	Impureza; pequenas quantidades aceitáveis para fundição, efeito limitado no endurecimento
Fe	0,50 máx.	Formadores de intermetálicos; Fe elevado reduz tenacidade e vida à fadiga
Cu	1,0–2,0	Aumenta resistência, influencia comportamento de precipitação e tenacidade
Mn	0,30 máx.	Pode modificar estrutura de grão, fortalecimento limitado
Mg	2,0–3,0	Parceiro principal de endurecimento com Zn formando precipitados MgZn2
Zn	6,0–7,5	Elemento principal de fortalecimento; controla química dos precipitados e resistência máxima
Cr	0,18–0,35	Controle da estrutura do grão e melhoria da resistência à recristalização
Ti	0,10–0,25	Refinador de grão, usado em pequenas quantidades para controlar tamanho dos grãos de fundidos/barras
Outros (cada)	Resíduos	Elementos traço e resíduos são controlados para manter tenacidade e processabilidade

O desempenho do 7079 é controlado principalmente pelo sistema Zn–Mg–Cu; Zn e Mg combinam para formar o principal precipitado de reforço MgZn2, enquanto o Cu altera a morfologia dos precipitados e desloca a cinética de envelhecimento. Crômio e titânio são adicionados em pequenas quantidades para refinar a estrutura do grão e resistir à recristalização durante o processamento, melhorando a tenacidade e as propriedades na espessura.

Propriedades Mecânicas

Em tração, o 7079 apresenta forte dependência do têmpera e da espessura. Na condição recozida (O), a resistência à tração é relativamente baixa e o alongamento é alto, adequado para conformação e trabalho a frio. Em estados envelhecidos ao pico (T6/T651), as resistências à tração e escoamento atingem valores característicos das ligas 7xxx de alta resistência, porém a ductilidade é reduzida; o alongamento normalmente fica na faixa de um dígito a percentuais baixos de dois dígitos para espessuras estruturais.

A dureza acompanha a resistência, com aumentos marcantes de O até T6; a dureza típica em T6 aproxima-se da faixa usada para componentes estruturais de alumínio e correlaciona-se com desempenho à fadiga que geralmente é bom em materiais bem processados. O comportamento à fadiga é sensível à qualidade superficial, estado de tensões residuais e presença de partículas grosseiras intermetálicas ou porosidade introduzida no processamento; jateamento e tratamentos superficiais são comumente usados para ampliar a vida útil à fadiga.

A espessura influencia tanto a resistência alcançável quanto o comportamento à fratura, pois a efetividade do tratamento térmico e do têmpera decresce com o aumento da seção transversal, e porque as tensões residuais e a metalurgia na espessura variam conforme o tamanho da seção. Chapas espessas podem apresentar propriedades mecânicas menores e maior suscetibilidade à corrosão exfoliativa e intergranular em comparação com chapas finas.

Propriedade	O/Recozido	Têmpera Principal (ex.: T6/T651)	Notas
Resistência à Tração	200–320 MPa	520–640 MPa	T6 proporciona resistência máxima; faixas dependem de espessura e controle do têmpera
Limite de Escoamento	90–160 MPa	430–560 MPa	Escoamento aumenta dramaticamente com envelhecimento e estiramento
Alongamento	12–22%	6–12%	Recozido é altamente dúctil; envelhecido ao pico tem ductilidade limitada para dobra
Dureza	~50–80 HB	~150–190 HB	Dureza correlaciona com estado de precipitação; sobreenvelhecimento reduz dureza modestamente

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Notas
Densidade	2,78–2,82 g/cm³	Típica para ligas Al–Zn–Mg–Cu de alta resistência; valor depende da composição exata
Faixa de Fusão	~480–640 °C	Faixa solidus/liquidus influenciada por Zn/Cu; controle térmico cuidadoso é necessário durante fundição/soldagem
Condutividade Térmica	120–150 W/m·K	Inferior ao alumínio puro; ligações e precipitados reduzem a condutividade
Condutividade Elétrica	~30–35 %IACS	Reduzida em relação ao alumínio puro devido à dispersão causada por solutos e precipitados
Calor Específico	~0,88–0,90 J/g·K	Semelhante a outras ligas de alumínio em temperatura ambiente
Coeficiente de Dilatação Térmica	23–24 x10^-6 /K	Comparável a outras ligas da série 7xxx; relevante para projeto de juntas com materiais diferentes

As propriedades físicas do 7079 refletem o equilíbrio entre a matriz metálica de alumínio e a população densa de precipitados. A condutividade térmica e elétrica são moderadas e diminuem com aumento da ligas e precipitação; projetistas devem considerar a menor dissipação de calor em comparação com alumínio puro ou ligas pouco ligadas das séries 1xxx/3xxx.

O coeficiente de dilatação térmica e o calor específico são próximos aos valores típicos do alumínio, e estratégias de gerenciamento térmico devem considerar a condutividade inferior da liga quando usada para dissipação de calor ou em ambientes com altos gradientes térmicos.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Tratamentos Típicos	Observações
Chapa	0,5–6,0 mm	Variedade completa desde baixa (O) até alta (T6/T651)	O, T5, T6, T651, T76	Amplamente usada para revestimento e peças estruturais secundárias
Placa	6–150 mm	Resistência reduzida em seções grossas; sensibilidade à têmpera	T6, T651, T76	Placas grossas requerem processamento para seção pesada e têmpera controlada
Extrusão	Seções transversais até ~200 mm	Boa resistência longitudinal, dependente do tratamento térmico	T5, T6, T651	As ligas de extrusão requerem matriz e têmpera otimizadas para evitar inhomogeneidade da fase T
Tubo	Diâmetros típicos para tubos estruturais	Resistência similar à chapa em tubo de parede fina	T5, T6	Estiramento a frio e tratamento térmico usados para propriedades finais
Barra/Vareta	Diâmetros/seções para fixadores e conexões	Alta resistência axial alcançável	O, T6	Usinável em condição O e fortalecido no pico em T6 após envelhecimento

A forma do produto e a rota de processamento alteram significativamente as propriedades alcançáveis: extrusões e tubos estirados desenvolvem texturas direcionais fortes que influenciam anisotropia e comportamento à fratura. A espessura da placa impõe um limite prático para obtenção das propriedades completas do T6 devido a taxas de resfriamento mais lentas e aumento do risco de tensões residuais e distorção induzidas pela têmpera.

Diferentes formas de produto também determinam etapas secundárias de processamento: placa frequentemente requer solubilização e envelhecimento em fornos de grande porte com têmpera e endireitamento cuidadosos, enquanto extrusões são comumente envelhecidas a partir da condição “as-extruded” para alcançar o tratamento desejado com distorção mínima.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	7079	Estados Unidos	Designação primária segundo os padrões da Aluminum Association
EN AW	7079	Europa	Designação EN equivalente, comumente usada para produtos forjados
JIS	A7079	Japão	Nomenclatura JIS alinhada com as especificações químicas e mecânicas da AA
GB/T	7079	China	Norma chinesa que frequentemente referencia químicas e tratamentos similares

Tabelas de equivalência refletem química e designações de tratamento geralmente similares, mas diferenças sutis em limites de impurezas, requisitos de processamento e garantia de propriedades podem existir entre as normas. Ao especificar componentes 7079 internacionalmente, engenheiros devem verificar exatamente a norma, tolerâncias permitidas e testes de aceitação para garantir intercambialidade.

Resistência à Corrosão

7079 apresenta resistência geral e à corrosão por picadas inferior em comparação com ligas da série 5xxx e muitas da 6xxx devido ao alto teor de Zn e Cu que promovem dissolução anódica e ataque intergranular sob certas condições. Em atmosferas neutras a liga se comporta aceitavelmente, mas ambientes marinhos e com cloretos aceleram mecanismos de corrosão localizada.

A susceptibilidade à trinca por corrosão sob tensão (SCC) é uma preocupação notável para ligas de alta resistência 7xxx, aumentando com tratamentos mais fortes como T6; sobreenvelhecimento (ex.: T76) e redução controlada de tensões residuais podem reduzir significativamente o risco de SCC. Estratégias de proteção incluem chapeamento, anodização, revestimentos de conversão de cromato, proteção catódica e seleção cuidadosa do tratamento térmico e alívio de tensões pós-formação.

A interação galvânica contra materiais mais nobres (aço inox, titânio) causará dissolução anódica acelerada do 7079 em eletrólitos; projetistas devem isolar metais diferentes ou aplicar revestimentos e isolamento para evitar corrosão galvânica. Comparativamente, ligas 7xxx oferecem maior resistência mas pior comportamento à corrosão que as 5xxx e várias 6xxx, que trocam resistência por melhor resistência à corrosão.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

Soldar 7079 é desafiador: soldagem por fusão (TIG/MIG) tipicamente causa perda severa de resistência na zona afetada pelo calor e introduz riscos de fissuração a quente e porosidade. A seleção de metal de aporte é crítica e soldadores frequentemente usam metais de aporte Al–Si ou Al–Mg (ex.: famílias 4043 ou 5356) baseados nos requisitos de serviço, mas juntas soldadas raramente atingem resistência do material base, e tratamentos térmicos pós-soldagem raramente restauram completamente as propriedades de pico. Fixação mecânica, colagem ou soldagem por fricção são frequentemente preferidos; soldagem por fricção apresenta propriedades superiores na junta e menor suscetibilidade à SCC em muitos casos.

Usinabilidade

A usinabilidade do 7079 é moderada; tratamentos envelhecidos no pico podem ser mais agressivos para ferramentas e produzir cavacos curtos quebrados enquanto material recozido usina mais facilmente e produz cavacos longos. Ferramentas de metal duro com geometria de ângulo positivo e fluído refrigerante de alta pressão são recomendados para preservar vida útil da ferramenta e acabamento superficial, e parâmetros de corte devem ser ajustados para o tratamento térmico e tamanho da seção. Resíduos superficiais e partículas intermetálicas retidas influenciam o acabamento e componentes críticos à fadiga requerem alívio de tensões pós-usinagem.

Formabilidade

A conformação é melhor realizada em tratamentos brandos (O ou H1x), onde alongamento e capacidade de dobra são maximizados; condições T6 e T651 apresentam formabilidade a frio limitada e requerem raios de curvatura maiores e prensas especiais. Formagem incremental, formagem quente ou pré-recozimento podem ser usados para obtenção de formas complexas. Projetistas devem respeitar raios mínimos de dobra e evitar cantos vivos em condição T6 para prevenir fissuração; tratamento de solução e envelhecimento pós-formação são opções se tolerâncias geométricas e margem de distorção permitirem.

Comportamento ao Tratamento Térmico

Como liga tratável termicamente, 7079 responde fortemente ao tratamento de solução, têmpera e envelhecimento artificial. Temperaturas típicas de tratamento de solução estão na faixa de 470–480 °C, mantidas tempo suficiente para homogenizar fases ricas em solutos, seguidas por têmpera rápida para reter solução sólida supersaturada. O subsequente envelhecimento artificial em temperaturas tipicamente entre 120–170 °C precipita finas fases MgZn2 e enriquecidas em Cu para obtenção da resistência máxima (T6).

Ciclos de sobreenvelhecimento (ex.: T76) coarsam intencionalmente os precipitados para melhorar resistência à trinca por corrosão sob tensão e exfoliação, embora com redução da resistência máxima. T651 indica que o material foi tratado em solução, envelhecido artificialmente a T6 e depois aliviado por estiramento; estiramento alivia tensões residuais da têmpera e reduz distorção para peças de precisão.

Desempenho em Alta Temperatura

7079 perde resistência substancial com o aumento da temperatura; amolecimento significativo ocorre acima de aproximadamente 120–150 °C, e projetistas devem limitar temperaturas de serviço contínuo accordingly. Para exposições curtas a temperaturas elevadas, a liga mantém alguma capacidade de carga, mas resistência ao fluência é baixa em comparação a ligas para alta temperatura e decresce rapidamente com temperatura e tensão.

A oxidação é geralmente controlada pelo óxido nativo do alumínio, mas exposição a altas temperaturas acelera ataque ambiental e pode agravar degradação relacionada a contornos de grão. Zonas afetadas pelo calor da soldagem podem apresentar reduções localizadas de propriedades e problemas de estabilidade a longo prazo se expostas a carregamentos térmicos ou mecânicos cíclicos.

Aplicações

Indústria	Componente Exemplo	Por que o 7079 é Usado
Aeroespacial	Conexões, suportes, fixações críticas	Alta relação resistência/peso, boa tenacidade à fratura quando processada
Marinha	Estruturas e longarinas	Alta resistência estática e possibilidade de sobreenvelhecimento para resistência à SCC
Automotivo	Chassis e componentes de suspensão de alto desempenho	Redução de peso com alta resistência ao escoamento para peças críticas à segurança
Defesa	Montagens de armas, componentes estruturais	Alta resistência e resistência balística/ao impacto em formas projetadas
Artigos Esportivos	Quadros de bicicletas, componentes de alto desempenho	Solução leve e de alta resistência para equipamentos competitivos

7079 é aplicado onde projetistas necessitam de combinação otimizada de alta resistência estática e tenacidade aceitável com opção de ajustar resistência à corrosão via tratamentos térmicos e superficiais. O papel da liga é mais evidente em componentes onde redução de peso não pode comprometer a integridade estrutural.

Considerações para Seleção

7079 é uma escolha de alta resistência quando desempenho ao escoamento e tração são prioritários; espere compensações em resistência à corrosão, soldabilidade e formabilidade. Use tratamentos recozidos para conformação e tratamentos envelhecidos em pico ou sobreenvelhecidos para componentes estruturais acabados, equilibrando resistência à SCC com requisitos de resistência máxima.

Comparado ao alumínio puro comercial (1100), 7079 troca condutividade e formabilidade por resistência e rigidez muito maiores. Comparado a ligas endurecidas por trabalho como 3003 ou 5052, o 7079 oferece resistência estática substancialmente maior, mas geralmente pior desempenho contra corrosão e menor formabilidade a frio. Frente a ligas comuns tratáveis termicamente como 6061/6063, 7079 entrega maior resistência máxima, geralmente a custo mais alto, maior suscetibilidade a SCC e práticas mais restritivas de soldagem e conformação.

Ao selecionar o 7079, considere a disponibilidade, o custo das revenidas e dos ciclos de tratamento térmico, e as necessidades de fabricação subsequentes; se facilidade de soldagem ou resistência superior à corrosão forem exigidas, uma alternativa 6xxx ou 5xxx pode ser mais apropriada. Use 7079 quando as exigências estruturais e requisitos específicos de desempenho por peso justificarem o processamento adicional e as medidas de proteção.

Resumo Final

O 7079 permanece relevante como uma liga de alumínio especial de alta resistência que permite projetos estruturais críticos em peso, onde o desempenho à tração e ao escoamento são primordiais. Seu valor está na capacidade de ajustar resistência e resistência à corrosão por meio da seleção da têmpera e do tratamento térmico controlado, tornando-a uma liga de referência para aplicações exigentes em aeroespacial, defesa e engenharia de alto desempenho.