Alumínio 8079: Composição, Propriedades, Guia de Têmper e Aplicações

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Visão Abrangente

A liga 8079 faz parte da série de alumínio 8xxx, uma família de ligas de alumínio de baixa liga e especiais, frequentemente desenvolvidas para aplicações em embalagens, elétrica e lâminas. Está categorizada entre ligas de baixa resistência e alta conformabilidade, com composição química ajustada para oferecer qualidade consistente de laminação e superfície, em vez de máxima resistência estrutural.

Os principais elementos de liga na 8079 são adições em baixo teor de ferro e silício, com traços de manganês, magnésio e outros resíduos; a matriz é essencialmente alumínio de pureza industrial. O endurecimento é conseguido principalmente por efeitos de solução sólida e trabalho a frio (endurecimento por deformação), e não pelo envelhecimento por precipitação clássico usado nas ligas das séries 2xxx ou 6xxx.

As características principais da 8079 incluem excelente conformabilidade, boa qualidade de superfície, resistência à corrosão aceitável em ambientes atmosféricos e alta condutividade elétrica e térmica em comparação com ligas estruturais de maior liga. A soldabilidade é geralmente boa para processos de fusão com proteção gasosa quando materiais de enchimento adequados são usados, e a suscetibilidade a trincas a quente é baixa devido ao baixo teor de liga.

Os setores típicos incluem embalagem (lâminas e produtos laminados), conversores de embalagens flexíveis e rígidas, condutores elétricos e algumas aplicações estruturais leves onde a conformação e a qualidade superficial são críticas. Engenheiros escolhem a 8079 quando se exige um equilíbrio entre ductilidade, qualidade de superfície e condutividade, e quando ligas tratáveis termicamente de maior resistência são desnecessárias ou complicariam o processamento.

Variantes de Têmpera

Têmpera Nível de Resistência Alongamento Conformabilidade Soldabilidade Notas
O Baixa Alta Excelente Excelente Totalmente recozido, máxima ductilidade para estampagem profunda e processos com lâminas
H12 Baixa-Média Moderada Muito Boa Muito Boa Leve endurecimento por deformação, mantém boa conformabilidade e estabilidade dimensional
H14 Média Moderada Boa Muito Boa Têmpera comercial para chapa de resistência moderada com boa estampabilidade
H18 Médio-Alta Menor Regular Boa Maior endurecimento por deformação para aplicações que requerem retorno elástico/rigidez
T4 (se usado) Baixa-Média Alta Muito Boa Muito Boa Tratado por solubilização e envelhecido naturalmente; raramente aplicado às ligas 8xxx de baixa liga
T5 (raro) Média Moderada Boa Boa Envelhecido artificialmente após resfriamento de trabalho a quente onde aplicável
T6 (raro) Médio-Alta Menor Limitada Boa Envelhecido artificialmente para maior resistência em químicas modificadas; incomum para 8079 padrão

A seleção da têmpera tem impacto direto e previsível nas propriedades de engenharia da 8079. A têmpera O maximiza a ductilidade e conformabilidade para estampagem profunda e produção de lâminas, enquanto as têmperas H fornecem resistência ao escoamento e resistência progressivamente maiores, em detrimento do alongamento e conformabilidade.

As têmperas H (H12–H18) são as mais usadas em chapas e fitas por oferecerem um compromisso entre controle do retorno elástico e conformabilidade para operações de prensa; as têmperas T são raras e aplicam-se somente quando químicas proprietárias modificadas ou processamento específico do fornecedor permitem efeitos limitados de precipitação.

Composição Química

Elemento Faixa % Notas
Si 0,10–0,60 Controla fluidez durante a fundição e pode formar dispersoides que afetam o comportamento na laminação
Fe 0,20–1,00 Impureza comum, influencia resistência e estrutura do grão; maior Fe reduz ligeiramente a ductilidade
Mn 0,02–0,30 Pequenas adições refinam o grão e melhoram a resistência sem grande perda de conformabilidade
Mg 0,01–0,20 Tipicamente baixo; aumenta resistência levemente, mas mantido em baixo teor para preservar resistência à corrosão
Cu 0,01–0,20 Normalmente minimizado; pequenas quantidades podem elevar resistência, porém reduzem resistência à corrosão
Zn 0,01–0,25 Mantido baixo para evitar formação de fases de alta resistência que prejudicam conformabilidade
Cr 0,00–0,10 Traços podem estar presentes para controlar recristalização em algumas variantes do produtor
Ti 0,00–0,10 Frequentemente usado como refinador de grão quando se requer controle do tamanho do grão fundido
Outros (incluindo resíduos) Balance até 100 (Al) Inclui o restante de Al e elementos em traço; especificação exata varia conforme fornecedor e forma do produto

A composição química da 8079 é propositalmente restrita para manter alta ductilidade, qualidade superficial e condutividade, ao mesmo tempo que oferece ganhos modestos de resistência em relação ao alumínio puro. Silício e ferro são os principais elementos de liga/resíduos; eles influenciam a estabilidade da laminação, dispersão mecânica e estrutura do grão.

Adições menores de manganês, magnésio ou impurezas controladas são usadas pelos fabricantes para ajustar o comportamento de recristalização, reduzir trincas periféricas durante a laminação e definir a resposta ao trabalho a frio, mantendo o comportamento anticorrosivo favorável.

Propriedades Mecânicas

O comportamento à tração da 8079 é típico de alumínio de baixa liga não tratável termicamente: resistência à tração última baixa a moderada, com considerável alongamento uniforme e total em condições recozidas e levemente endurecidas. O limite de escoamento varia conforme têmpera e espessura; têmperas H a frio em chapas finas apresentam maior limite de escoamento e início mais precoce de deformação plástica em comparação com produto espesso recozido. O desempenho à fadiga é adequado para cargas cíclicas não críticas, mas limitado em comparação com ligas de alta resistência devido a limites de escoamento e resistência à fadiga inferiores.

O alongamento é alto nas têmperas O (adequado para estampagem profunda e conformação complexa) e diminui progressivamente com o aumento do número da têmpera H. A dureza acompanha resistência e endurecimento por deformação; material recozido apresenta dureza baixa e facilidade para conformação, enquanto as têmperas H mostram incrementos modestos em valores Brinell ou Vickers. A espessura influencia tanto a resistência quanto a ductilidade, com chapas mais finas geralmente exibindo maior resistência aparente após laminação devido ao endurecimento por trabalho a frio e efeitos do tamanho do grão.

Os modos de fratura são dúcteis para deformações típicas de conformação, mas cuidados devem ser tomados com entalhes agudos e raios onde o endurecimento local pode iniciar a coalescência de microvazios em deformações globais menores. Defeitos de superfície, inclusões e condição das bordas influenciam substancialmente a dispersão dos ensaios à tração e devem ser avaliados no controle de qualidade para operações críticas de conformação.

Propriedade O/Recozido Têmpera Principal (ex.: H14/T6) Notas
Resistência à Tração (UTS) 70–120 MPa 120–210 MPa Faixas amplas dependem de espessura, processamento do produtor e têmpera exata
Limite de Escoamento (0,2% offset) 30–50 MPa 70–160 MPa Têmperas H multiplicam aproximadamente por dois ou mais o limite recozido em espessuras comuns de chapa
Alongamento (A50 mm) 25–40% 8–20% Requisito de conformabilidade guia a seleção da têmpera; recozido fornece alongamento máximo
Dureza (HB/Vickers) 20–35 HB 35–70 HB Dureza aumenta com o grau de endurecimento por deformação; valores indicativos para comparação

Propriedades Físicas

Propriedade Valor Notas
Densidade 2,70 g/cm³ Tipicamente para ligas comerciais de alumínio; usado para cálculo de massa e rigidez
Intervalo de Fusão 643–658 °C Limites práticos de fundição/processamento; solidus/liquidus variam ligeiramente com impurezas
Condutividade Térmica 160–220 W/m·K Alta em comparação com muitas ligas; depende da pureza e do endurecimento por deformação
Condutividade Elétrica 45–60 % IACS Inferior ao alumínio puro, mas superior a muitas ligas estruturais; importante para uso em condutores
Calor Específico ~900 J/kg·K Útil para cálculos de gerenciamento térmico em eletrônica e processos de conformação
Coeficiente de Dilatação Térmica 23–24 µm/m·K (20–100 °C) Semelhante a outras ligas de alumínio; relevante para ciclagem térmica e projeto de montagens

As propriedades físicas tornam a 8079 atraente onde condutividade térmica e elétrica são importantes, juntamente com desempenho de conformação. A densidade e o módulo são essencialmente iguais a outras ligas de alumínio, oferecendo relação resistência/peso favorável para muitas aplicações.

A condutividade térmica e a condutividade elétrica são fortemente influenciadas pelo grau de ligas e pelo trabalho a frio; os fornecedores frequentemente fornecem a condutividade medida para um lote específico de bobina ou chapa, para aplicações sensíveis a esses parâmetros.

Formas do Produto

Forma Espessura/Tamanho Típico Comportamento de Resistência Tratamentos Típicos Observações
Chapa 0,2–6,0 mm A resistência aumenta com a laminação a frio; calibres mais finos apresentam resistência aparente maior O, H12, H14, H18 Amplamente utilizada para embalagens, painéis e componentes conformados
Placa >6,0 mm Menor conformabilidade para placas grossas; grãos maiores podem reduzir a tenacidade O, tratamentos H específicos Menos comum; usada quando são necessárias seções mais espessas com posterior usinagem
Extrusão Variável A resistência depende das modificações de liga e da deformação na extrusão Tratamentos H após solubilização/envelhecimento se modificada O padrão 8079 raramente é usado para extrusões complexas, salvo se modificado pelo fornecedor
Tubo Sob medida Trabalho a frio e trefilação aumentam a resistência; espessura da parede afeta o limite de escoamento O, tratamentos H Utilizado para conduítes leves, elementos de troca térmica e núcleos de embalagens
Barra/Haste Diâmetros diversos Tipicamente trefilada/laminada com aumentos correspondentes de resistência Tratamentos H Menos comum; usada em componentes não estruturais e partes condutoras

A rota de processamento afeta fortemente as propriedades finais do 8079; os ciclos de laminação, temperaturas de recozimento e resfriamento controlado determinam o tamanho do grão e a textura que governam a conformabilidade e a recuperação elástica (springback). Chapas e tiras são as formas predominantes, produzidas com tolerâncias rigorosas de espessura e acabamento superficial para embalagens e aplicações decorativas.

Extrusões e placas exigem químicas modificadas ou controle cuidadoso dos ciclos de homogeneização e trabalho a quente para evitar intermetálicos grosseiros; quando usados, destinam-se tipicamente a peças estruturais não críticas onde resistência à corrosão e qualidade superficial são prioridades.

Graus Equivalentes

Norma Grau Região Observações
AA 8079 USA Designação comercial reconhecida usada por vários fabricantes para chapa/laminado de embalagem
EN AW Europa Não há equivalente universal único EN AW; vários graus da família 8xxx (ex.: 8006, 8011) atuam em espaço similar
JIS Japão Equivalentes locais não são universalmente padronizados; confirmar certificação do fornecedor
GB/T China Normas chinesas podem usar graus familiares; equivalente exato do 8079 requer ficha técnica do fabricante

Não existe sempre uma equivalência direta e única internacional para 8079, pois é frequentemente uma designação comercial orientada à aplicação, e não uma liga estrutural rigidamente padronizada. Fornecedores e organismos regionais podem associar 8079 aos graus mais próximos da família 8xxx, mas limites de composição e tratamentos permitidos podem variar.

Engenheiros devem consultar certificados de usina e fichas técnicas ao substituir entre regiões, especialmente onde condutividade elétrica, acabamento superficial e tolerâncias de conformabilidade são críticas.

Resistência à Corrosão

8079 apresenta boa resistência geral à corrosão atmosférica típica de alumínio de baixa liga, formando um filme estável de óxido que protege o substrato em ambientes brandos. Desempenha-se bem em atmosferas internas e rurais/urbanas, resistindo à corrosão por picadas em condições moderadamente agressivas quando livre de contaminantes superficiais e com pré e pós-tratamentos adequados (ex.: limpeza, conversão química).

Em atmosferas marinhas, 8079 é susceptível à corrosão localizada se a deposição de cloretos for persistente e se os filmes protetores forem comprometidos. Para uso marinho, atenção deve ser dada aos acabamentos superficiais, revestimentos e seleção de liga; seções mais espessas e práticas de design sacrificial mitigam riscos a longo prazo. Trinca por corrosão sob tensão (SCC) não é modo comum de falha para ligas 8xxx de baixa liga como o 8079 sob condições normais de serviço, mas ambientes agressivos combinados com tensão trativa e certos tratamentos podem elevar o risco.

As interações galvânicas com metais distintos seguem o comportamento usual do alumínio: 8079 é anódico em relação a aços inoxidáveis e ligas de cobre, e catódico em relação ao magnésio. Revestimentos isolantes ou ânodos sacrificiais são recomendados em conjuntos de metais mistos. Comparado com a série 5xxx (ligas de magnésio), o 8079 geralmente oferece resistência a cloretos similar a ligeiramente inferior, mas conformabilidade e qualidade superficial superiores em relação às ligas de alumínio-magnésio de maior resistência.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

A soldagem por fusão (TIG/MIG) do 8079 é geralmente simples devido ao baixo teor de liga e boas características de solidificação. O uso de metais de aporte das séries 4xxx Al-Si ou 5xxx Al-Mg é comum, dependendo da resistência e desempenho à corrosão desejados, sendo 4043 e 5356 escolhas típicas; a seleção do metal de aporte deve considerar o ambiente de serviço e requisitos de anodização pós-soldagem. O risco de trinca quente é baixo, mas pode ocorrer sob alto grau de restrição e com mau ajuste das juntas; pré-aquecimento raramente é necessário, mas limpeza adequada e controle do aporte térmico são importantes para limitar o amolecimento da zona termicamente afetada (ZTA).

Usinabilidade

A usinabilidade do 8079 é moderada a boa; usina mais facilmente que ligas de maior resistência, porém é menos fácil de cortar que graus comerciais muito puros. Ferramentas de carboneto com ângulos de corte positivos e fixação rígida são recomendadas para fresamento e torneamento; cortes de alta alimentação e baixa profundidade produzem melhor acabamento superficial e reduzida formação de rebarbas. O controle de cavacos é geralmente gerenciável; líquido de corte ajuda a evitar aderência e melhora o acabamento superficial.

Conformabilidade

A conformabilidade é uma das principais qualidades do 8079, especialmente nos tratamentos O e H leves, onde suporta estamparia profunda, conformação por rolo e estampagem complexa. Raios mínimos de dobra recomendados dependem do tratamento e da espessura, mas normalmente são pequenos (ex.: raios internos de dobra de 0,5–1,0× espessura para muitos tratamentos em chapa); testes empíricos são aconselhados para geometrias críticas. O trabalho a frio aumenta a resistência, mas reduz a ductilidade; contramedidas como recozimentos intermediários podem restaurar a conformabilidade para operações de conformação em múltiplas etapas.

Comportamento ao Tratamento Térmico

8079 é, na prática, uma liga não tratável termicamente nas composições comerciais padrão; modificações de resistência são alcançadas por trabalho a frio (endurecimento por deformação) e ciclos de recozimento térmico. Tratamento de solubilização e envelhecimento artificial (rota da série T) geralmente não se aplicam, pois a liga não contém elementos de ligaformadores de precipitados em concentrações úteis.

O recozimento é utilizado para restaurar a ductilidade e recristalizar a microestrutura; recozimentos industriais são normalmente realizados em temperaturas próximas a 300–415 °C dependendo da espessura e do tamanho de grão desejado, seguidos de resfriamento controlado. Para fornecedores que oferecem químicas modificadas proprietárias, tratamento de solubilização e envelhecimento limitados podem ser especificados – são casos excepcionais e devem ser tratados conforme fichas técnicas do produtor. O endurecimento por trabalho é a forma padrão de obter tratamentos H, com aumentos previsíveis do limite de escoamento e resistência à tração proporcional à percentagem de redução a frio.

Desempenho em Alta Temperatura

Em temperaturas elevadas, o 8079 perde resistência progressivamente acima de ~100–150 °C e ocorre amolecimento significativo à medida que a temperatura se aproxima das faixas típicas de recozimento. Exposição prolongada próxima a 200–300 °C pode induzir recuperação e crescimento de grão, reduzindo desempenho mecânico e estabilidade dimensional. A oxidação limita-se à formação normal de camadas de óxido de alumínio; entretanto, a perda das propriedades mecânicas, e não a oxidação superficial, é a principal limitação para uso prolongado em alta temperatura.

A zona afetada pelo calor (ZAC) durante a soldagem pode apresentar amolecimento local devido aos efeitos do recozimento; o projeto deve considerar a redução da resistência local e possível distorção. Para aplicações estruturais em altas temperaturas, 8079 normalmente não é o material preferido; ligas de alumínio para altas temperaturas ou materiais alternativos devem ser selecionados para carregamentos prolongados em temperatura elevada.

Aplicações

Indústria Componente Exemplo Por que o 8079 é Usado
Embalagem Filme flexível e laminado, tampas termoformadas a vácuo Excelente conformabilidade, acabamento superficial e comportamento consistente no laminação
Automotiva Painéis internos, componentes decorativos Alta conformabilidade e boa qualidade superficial para peças estampadas e pintadas
Marinha Carcaças não estruturais, acabamentos Resistência à corrosão adequada e leveza para componentes expostos
Eletrônica Dispersores térmicos, películas condutivas Boa condutividade térmica e elétrica com conformabilidade para películas finas
Construção Rufos, acabamentos de revestimento Facilidade de conformação e resistência à corrosão para detalhes arquitetônicos

O 8079 encontra seu uso mais forte em aplicações de embalagens e conformação em chapas finas onde qualidade de superfície, ductilidade e condutividade são fundamentais. Sua combinação de baixo teor de liga e processamento cuidadosamente controlado torna-o um material preferido para estampagem profunda, produção de películas e outros processos de conformação com alta deformação.

Os projetistas optam pelo 8079 quando a aplicação prioriza conformabilidade e características superficiais em vez da máxima resistência, e onde condutividade ou desempenho térmico oferecem um benefício funcional adicional.

Considerações para Seleção

Selecione o 8079 quando a prioridade for alta conformabilidade para estampagem profunda, acabamento superficial e condutividade térmica/ elétrica acima da máxima resistência estrutural. É ideal para filmes de embalagem, peças conformadas em chapa fina e películas condutivas onde a limpeza e aparência superficial são importantes.

Comparado com alumínio comercialmente puro (ex.: 1100), o 8079 sacrifica uma pequena parcela da condutividade e custa marginalmente mais, em troca de maior estabilidade na laminação, resistência mecânica controlada e melhor confiabilidade do processo em chapas finas. Frente a ligas encruadas como 3003 ou 5052, o 8079 tipicamente oferece conformabilidade similar ou superior com resistência à corrosão comparável, porém menor resistência máxima potencial. Comparado com ligas tratáveis termicamente como 6061 ou 6063, o 8079 apresenta menor resistência máxima alcançável, porém superior conformabilidade e frequentemente melhor acabamento superficial para chapas finas; escolha o 8079 quando a complexidade da conformação e qualidade de superfície forem mais importantes que alta resistência estrutural.

Resumo Final

O alumínio 8079 continua sendo um material valioso na engenharia moderna para aplicações que demandam alta conformabilidade, qualidade superficial consistente e boa condutividade térmica/ elétrica. Sua química de baixa liga controlada e resposta previsível ao encruamento tornam-no uma escolha prática para embalagens, conformação em chapas finas e componentes não estruturais onde a usinabilidade e acabamento são críticos.

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