Alumínio A5052: Composição, Propriedades, Guia de Tratamento Térmico e Aplicações

Visão Geral Abrangente

A5052 é uma liga de alumínio-magnésio forjada da série 5xxx, categorizada na família Al–Mg onde o magnésio é o principal elemento de liga. A filosofia de ligas centra-se em adições de Mg na faixa de aproximadamente 2,2–2,8% em peso, com pequenas adições controladas de Cr e Mn para controlar a estrutura do grão e limitar a recristalização durante a fabricação.

A5052 é uma liga não tratável termicamente cuja principal forma de fortalecimento é o endurecimento por solução sólida combinado com trabalho a frio (encruamento) e estabilização por microligações. Isso produz uma combinação de resistência moderada, excelente resistência à corrosão — especialmente em ambientes marinhos — boa soldabilidade e conformabilidade favorável em tratamentos temperados mais macios.

As características-chave que definem a A5052 são sua resistência ao escoamento e resistência última elevadas em relação ao alumínio comercialmente puro (séries 1xxx), sua superior resistência à água do mar e ambientes contendo cloretos comparada a muitas outras ligas de alumínio, e seu desempenho razoável em fadiga. Indústrias típicas que utilizam A5052 incluem construção naval, transporte (tanques de combustível para caminhões e painéis da carroceria), eletrodomésticos, dutos HVAC e algumas estruturas secundárias aeroespaciais. A liga é frequentemente escolhida onde é necessário um equilíbrio entre conformabilidade, resistência moderada e resistência à corrosão sem necessidade de endurecimento por precipitação.

A5052 é selecionada em detrimento das ligas 1xxx e 3xxx quando se deseja maior resistência e melhor resistência à corrosão sem sacrificar muito a conformabilidade. É preferida em relação a muitas ligas 6xxx/7xxx tratáveis termicamente, quando soldagem e resistência à corrosão em serviço (especialmente água salgada) são restrições críticas e quando custo e processamento do tratamento térmico são indesejáveis.

Variantes de Temper

Temper	Nível de Resistência	Alongamento	Conformabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixo	Alto	Excelente	Excelente	Totalmente recozido; ductilidade máxima para conformação.
H111	Baixo–Moderado	Alto	Muito boa	Muito boa	Temper para uso geral com encruamento modesto e não direcional.
H14	Moderado	Moderado–Alto	Bom	Muito bom	Encruado para condição de um quarto de endurecimento; comum para componentes conformados.
H16	Moderado–Alto	Moderado	Regular–Bom	Muito bom	Condição meia-dura com maior resistência em detrimento da conformabilidade.
H32	Alto	Moderado	Bom (com cuidado)	Bom	Encruado e estabilizado; amplamente usado em chapas e placas para aplicações marinhas.
H34	Alto	Baixo–Moderado	Limitada	Bom	Encruado em nível superior ao H32; usado onde é requerida maior resistência.
H38	Mais alto	Baixo	Limitada	Bom	Condição comercial de maior resistência por encruamento para produtos mais espessos.

A designação do temper para A5052 controla diretamente suas resistências à tração e ao escoamento através do grau de trabalho a frio e quaisquer tratamentos estabilizadores. Temperados moles (O, H111) maximizam a conformabilidade e o alongamento, sendo escolhidos para operações de estampagem profunda e conformação complexa, enquanto os temperados H3x entregam resistência ao escoamento significativamente maior, em detrimento da redução do alongamento e aumento do retorno elástico durante a conformação.

A soldabilidade é geralmente excelente em todos os temperados porque a A5052 não depende de endurecimento por precipitação; entretanto, o amolecimento localizado ou recuperação na zona termicamente afetada (ZTA) pode reduzir a resistência dos temperados encruados próximos às soldas. Projetistas devem considerar o retorno elástico específico do temper e o raio de curvatura durante a conformação, podendo realizar recozimento após a conformação se máxima ductilidade for exigida.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Si	≤ 0,25	Impureza; controlado para limitar intermetálicos.
Fe	≤ 0,40	Impureza; teor elevado pode reduzir ductilidade e aumentar inclusões intermetálicas.
Mn	0,10–0,50	Controle da estrutura do grão; ajuda na resistência e reduz suscetibilidade à recristalização.
Mg	2,2–2,8	Principal elemento de liga; proporciona endurecimento por solução sólida e melhora resistência à corrosão.
Cu	≤ 0,10	Mantido baixo para preservar resistência à corrosão; Cu elevado reduz resistência à corrosão por pites.
Zn	≤ 0,10	Minoritário; geralmente tratado como impureza.
Cr	0,15–0,35	Controla a estrutura do grão e ajuda a estabilizar os temperados encruados contra recristalização.
Ti	≤ 0,15	Desoxidante e refinador de grão em fundidos; minoritário em ligas forjadas.
Outros	≤ 0,05 (cada) / ≤ 0,15 (total)	Elementos-traço com limites específicos; verificar certificados de fábrica para limites exatos.

O magnésio é o motor de desempenho da A5052: ele aumenta os limites de escoamento e resistência à tração via endurecimento por solução sólida, mantendo boa ductilidade em temperas mais macios. O cromo é adicionado intencionalmente em quantidades controladas para retardar a recristalização e preservar a microestrutura encruada durante exposições a temperaturas elevadas e processos de fabricação. Teores baixos de Cu e Zn preservam a forte resistência da liga à corrosão por pites e em fendas em ambientes cloretados.

Propriedades Mecânicas

A5052 apresenta comportamento à tração característico de uma liga Al–Mg encruada: temperas moles mostram baixa resistência ao escoamento, porém alto alongamento, enquanto temperas H3x exibem resistência ao escoamento e resistência última substancialmente maiores com redução de ductilidade. A resistência ao escoamento é sensível ao trabalho a frio e à espessura; chapas finas laminadas a frio para H32 podem atingir resistências próximas às ligas estruturais, enquanto placas mais espessas ou seções recozidas serão consideravelmente mais baixas. A dureza segue o mesmo padrão da resistência e é comumente usada como indicador rápido para verificação do temper na oficina.

O desempenho em fadiga da A5052 é geralmente bom para ligas Al–Mg; a ausência de precipitados que retardam a fadiga, que servem como sítios para nucleação de trincas, beneficia a liga. Condição de superfície, tensões residuais induzidas por conformação e soldas são os principais fatores que influenciam a vida em fadiga, portanto o acabamento superficial adequado e a qualificação dos procedimentos de soldagem são importantes para aplicações cíclicas. A espessura afeta tanto o endurecimento alcançável quanto a restrição à deformação plástica; calibres mais finos podem ser fortificados mais facilmente por laminação a frio, enquanto seções mais espessas necessitam de trabalho a frio mais intenso para atingir propriedades comparáveis.

Faixas práticas de propriedades (valores típicos; verificar certificados de fábrica para uso específico em projetos) são resumidas abaixo.

Propriedade	O/Recozido	Temper Chave (ex.: H32)	Observações
Resistência à Tração (UTS)	110–150 MPa	215–260 MPa	UTS depende fortemente do temper e da espessura; temper H3x dobra a resistência em relação a O.
Limite de Escoamento (offset 0,2%)	35–70 MPa	140–200 MPa	Limite de escoamento em H32 geralmente ~140–200 MPa dependendo da forma do produto e temper.
Alongamento (em 50 mm)	15–25%	6–12%	Alongamento cai com o aumento do trabalho a frio; conformabilidade ainda aceitável em muitos temperados H.
Dureza (HB)	25–40	55–70	Faixas de dureza indicadas são valores típicos Brinell; Vickers/Rockwell serão diferentes.

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,68 g/cm³ (168 lb/ft³)	Típica para ligas de alumínio-magnésio forjadas; útil para cálculos de massa.
Faixa de Fusão	~605–650 °C	A faixa solidus–líquido depende da composição exata e impurezas.
Condutividade Térmica	~138 W/m·K (a 20 °C)	Inferior ao alumínio puro devido à liga; ainda boa para aplicações de dissipação de calor.
Condutividade Elétrica	~29–36 %IACS	Condutividade reduzida pelo Mg e outros solutos; varia levemente com espessura e temper.
Calor Específico	~900 J/kg·K	Típico para ligas de alumínio; usado em cálculos de massa térmica e transiente.
Expansão Térmica	23,5–24,8 ×10⁻⁶ /K	Expansão térmica linear semelhante a outras ligas de alumínio; importante ao montar com materiais diferentes.

As propriedades físicas tornam a A5052 adequada para aplicações que exigem combinação de baixo peso, condução térmica razoável e comportamento dimensional estável com variação de temperatura. A condutividade elétrica é reduzida em relação ao alumínio puro devido à liga, porém continua adequada para muitas aplicações em invólucros elétricos e blindagem; use séries 1xxx com menor liga quando máxima condutividade for necessária.

O projeto térmico deve levar em consideração a condutividade moderada da liga e seu coeficiente relativamente alto de expansão térmica ao acoplar com aços ou compósitos para evitar a indução de esforços térmicos excessivos em serviço, especialmente em ambientes térmicos cíclicos.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Temperos Comuns	Observações
Chapa	0,3 mm – 6 mm	Resistência aumenta com laminação a frio	O, H111, H14, H32	Amplamente utilizada para revestimentos, painéis e cascos marítimos.
Placa	6 mm – 50 mm	Menor trabalho a frio possível; menor encruamento	O, H32, H34, H38	Placas usadas para componentes estruturais e soldados; placas mais espessas normalmente fornecidas nos temperos H3x.
Extrusão	Perfis de até vários metros	Propriedades influenciadas pela razão de extrusão e trabalhos subsequentes	O, H111, H32	Seções extrudadas usadas para estruturas, trilhos e perfis estruturais.
Tubo	Diâmetro externo 6 mm – 200 mm	Espessura da parede afeta a resistência alcançável	O, H14, H32	Tubos soldados e sem costura para tanques de combustível, HVAC e tubulação marítima.
Barra/Tarugo	Diâmetros até ~100 mm	Usinabilidade e trabalho a frio dependentes	O, H14, H16	Barras maciças para conexões usinadas e componentes torneados.

As rotas de fabricação de chapas e placas (laminação a frio, nivelamento por estiramento) alteram as densidades de discordâncias e a textura, afetando diretamente o limite de escoamento e alongamento. Extrusões e tubos geralmente são produzidos em temperos mais macios para facilitar a deformação e podem ser posteriormente trabalhados a frio para aumentar a resistência.

A escolha da forma do produto é guiada pelas necessidades de fabricação: chapa fina para conformação e estiramento, placa para peças estruturais soldadas, extrusões para seções transversais complexas, e tubos/barras para conjuntos fabricados e peças usinadas. Trabalhos a frio ou recozimento pós-produção podem ser aplicados para ajustar o desempenho mecânico conforme o processo fabril pretendido.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	A5052	EUA	Designação da Aluminum Association; amplamente referenciada em certificados de usina.
UNS	A95052	Internacional	Designação do Unified Numbering System para A5052.
EN AW	EN AW-5251 / EN AW-5052 (verificar)	Europa	Designações europeias variam por fabricante; equivalência exata deve ser confirmada com base na composição química.
JIS	A5052	Japão	Norma japonesa frequentemente usa a mesma designação numérica para ligas 5xxx.
GB/T	AlMg2.5	China	Designação chinesa corresponde a uma liga Al–Mg com teor semelhante de magnésio; verificar especificação química.

A equivalência entre normas é aproximada porque práticas de fabricação, limites de impurezas e elementos traço permitidos podem variar por região e usina. Engenheiros devem sempre cruzar a composição química exata e os limites de propriedades mecânicas nos certificados de usina para qualificar o material em aplicações críticas.

Resistência à Corrosão

A5052 oferece excelente resistência à corrosão atmosférica e é notavelmente robusta em ambientes marinhos e com cloretos devido ao seu teor de magnésio e baixo teor de cobre. A liga forma uma camada protetora de óxido que, em muitas condições de serviço, proporciona proteção de longo prazo contra corrosão por pites e corrosão geral; esse comportamento supera muitas ligas endurecíveis por tratamento térmico que contêm maiores teores de Cu ou Zn. Revestimentos protetores e anodização podem melhorar ainda mais o desempenho onde proteção estética ou barreira adicional forem necessárias.

Em exposições a água do mar e zonas de respingos, A5052 costuma superar ligas das séries 6xxx e 2xxx em resistência à corrosão por pites, motivo pelo qual é amplamente usada em cascos marítimos, tanques de combustível e acessórios de convés. A5052 é suscetível à corrosão localizada quando acoplada galvanicamente a metais mais nobres (por exemplo, ligas de cobre ou aços inoxidáveis) sem isolamento adequado; portanto, a seleção de fixadores e isolamento elétrico são importantes em conjuntos com metais mistos.

A susceptibilidade à trinca por corrosão sob tensão (SCC) para A5052 é baixa comparada com ligas endurecíveis por tratamento térmico de alta resistência, mas exposição a esforços de tração combinados com ambientes corrosivos contendo cloretos ainda pode causar iniciação de trincas em componentes altamente solicitados. Projetistas devem evitar introduzir tensões residuais de tração em áreas críticas, garantir bom escoamento de líquidos e considerar proteção catódica ou materiais adequados para fixadores em casos de imersão prolongada.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

A5052 é facilmente soldável por métodos comuns de fusão como TIG (GTAW) e MIG (GMAW), e também apresenta bom desempenho em soldagem por resistência e ponto em forma de chapa. Ligas de enchimento como ER5356 ou ER5183 são recomendadas para soldas de topo e filete para garantir compatibilidade na resistência à corrosão e limitar riscos de fissuração por quente; ER5356 oferece equilíbrio favorável entre resistência e ductilidade. O risco de fissuração quente é baixo comparado a muitas ligas 2xxx e 7xxx, porém amolecimento localizado na ZTA pode reduzir resistência em temperos trabalhados a frio, razão pela qual as propriedades mecânicas pós-solda devem ser verificadas em áreas de alta solicitação.

Usinabilidade

A usinabilidade da A5052 é moderada, geralmente melhor que muitas ligas fundidas Al–Si, mas inferior às ligas 2xxx livre-corte. A liga trabalha bem com ferramentas de aço rápido ou carboneto, beneficiando-se de montagens rígidas, ferramentas com ângulo positivo e geometrias apropriadas para quebra de cavaco que evitem fitas longas contínuas. Prática típica usa altas velocidades de rotação, avanços moderados e fluidos de corte específicos para alumínio para controlar acúmulo de cavaco e melhorar acabamento superficial; espere bons acabamentos mas desgaste moderado de ferramenta devido à tendência de encruamento em seções finas.

Conformabilidade

A conformabilidade da A5052 em temperos moles é excelente, adequada para estampagem profunda, dobras e estampagens complexas; raios mínimos de dobra dependem do tempero e espessura, mas geralmente estão na faixa de 1–3T (T = espessura) para temperos mais macios. O trabalho a frio aumenta resistência e retorno elástico, fazendo com que componentes H32/H34 exijam ferramentaria compensada e frequentemente alívio de tensões ou recozimento parcial após conformação para cumprir tolerâncias dimensionais. Conformação a quente pode ampliar limites de conformabilidade mas rara vez é necessária para aplicações típicas da 5052; projetistas devem realizar testes de conformação para geometrias complexas.

Comportamento ao Tratamento Térmico

A5052 é uma liga não endurecível por tratamento térmico; não reage a têmpera e envelhecimento para produzir endurecimento por precipitação como as ligas 6xxx ou 7xxx. O aumento de resistência é obtido principalmente por trabalho a frio (encruamento) e por adições estabilizadoras como o cromo, que reduzem recuperação durante exposição a temperaturas elevadas.

O recozimento (amolecimento) é feito aquecendo até a temperatura apropriada (comumente ~300–415 °C para recozimento parcial/completo, dependendo do tamanho da seção e recomendações do fornecedor) para reduzir a densidade de discordâncias e restaurar a ductilidade. Temperos estabilizados (H3x) podem ser produzidos por aquecimento controlado para aliviar tensões residuais mantendo parte do trabalho a frio; tratamentos térmicos pós-conformação são comuns para ajustar propriedades mecânicas e retorno elástico.

Desempenho em Alta Temperatura

A5052 mostra redução progressiva de resistência com o aumento da temperatura; acima de aproximadamente 100–150 °C o limite de escoamento começa a cair significativamente, e em temperaturas elevadas de serviço (ex.: >250 °C) a liga perde grande parte da resistência à temperatura ambiente. Para serviço contínuo, recomenda-se manter temperaturas abaixo de ~100 °C para componentes que dependem das resistências típicas de trabalho a frio.

A oxidação em temperaturas elevadas é mínima em comparação com ligas ferrosas porque o alumínio forma rapidamente uma camada protetora de óxido, mas exposição prolongada a altas temperaturas pode promover recuperação e recozimento da microestrutura encruada, causando amolecimento. A ZTA gerada durante soldagem e ciclos térmicos pode apresentar recuperação localizada e perda de resistência; engenheiros devem especificar margens de tempero apropriadas ou reforços de projeto para mitigar degradação do desempenho relacionada à ZTA.

Aplicações

Indústria	Componente Exemplo	Por que Usar A5052
Automotiva	Componentes do sistema de combustível, painéis de carroceria para veículos comerciais	Boa conformação, resistência à corrosão, soldabilidade para peças de combustível e externas.
Marítima	Chapas de casco, ferragens de convés, acessórios	Excelente resistência à corrosão em água do mar e boa relação resistência/peso.
Aeroespacial	Estruturas secundárias, suportes, carenagens	Leve, resistente à corrosão, facilmente conformado e soldado.
Eletrônica	Invólucros e dissipadores de calor	Condutividade térmica adequada e conformabilidade para componentes EMI/ térmicos.
HVAC / Construção	Dutos, coberturas, revestimentos	Resistência às intempéries, facilidade de fabricação e disponibilidade em chapa/rolo.

A combinação de facilidade de fabricação, resistência à corrosão e propriedades mecânicas moderadas faz da A5052 uma liga preferida para componentes onde o ambiente de serviço e a manufaturabilidade são mais importantes que a resistência máxima possível. A ampla disponibilidade do produto em chapa, placa e formas extrudadas facilita a produção e a aquisição.

Informações para Seleção

A5052 é uma excelente escolha quando os engenheiros precisam de maior resistência do que o alumínio comercial puro (1100), mantendo boa conformabilidade e resistência à corrosão. Comparado ao 1100, o A5052 troca um pouco da condutividade elétrica e até mesmo uma redução moderada na conformabilidade para estampagem profunda, em benefício de resistência mecânica substancialmente melhorada e maior robustez no serviço.

Quando comparado ao 3003 e outras ligas endurecidas por deformação contendo Mn, o A5052 normalmente oferece maior resistência e resistência superior a corrosão localizada por pite em ambientes cloretados devido ao seu maior teor de Mg. Em relação às ligas tratáveis termicamente