Alumínio EN AW-1100: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Geral Abrangente

EN AW-1100 pertence à série 1xxx de ligas de alumínio forjado, representando alumínio comercialmente puro com um teor mínimo de alumínio de aproximadamente 99,0%. Sua principal característica distintiva é o teor muito baixo de liga intencional; elementos traço como silício e ferro estão presentes em níveis subpercentuais e controlam propriedades relacionadas a impurezas.

O fortalecimento do EN AW-1100 é obtido quase inteiramente por encruamento (têmpera a frio) em vez de tratamento térmico, pois é uma liga não tratável termicamente. Como resultado, sua resistência mecânica é modesta em comparação com ligas das séries 2xxx, 6xxx ou 7xxx, mas oferece excelente ductilidade, alta condutividade elétrica e térmica, resistência superior à corrosão e formabilidade excepcional.

As principais características incluem resistência à corrosão muito alta em ambientes atmosféricos e muitos ambientes químicos, excelente soldabilidade e formabilidade muito boa na condição recozida; sua resistência pode ser aumentada por trabalho a frio para tratamentos H em aplicações específicas. As indústrias típicas que utilizam EN AW-1100 abrangem processamento químico, equipamentos para alimentos e bebidas, sinalização e plaquetas de identificação, trocadores de calor e condutores elétricos onde a condutividade e a formabilidade são mais importantes que a resistência máxima.

Engenheiros frequentemente escolhem o EN AW-1100 quando a máxima condutividade, acabamento superficial ou resistência à corrosão são requeridos e quando raios de curvatura apertados ou operações de estampagem profunda demandam um material muito dúctil. Ele também é preferido onde a simplicidade de fabricação e reciclabilidade são importantes, e onde a sensibilidade a custos favorece o alumínio pouco ligado em relação a sistemas de ligas mais complexos.

Variantes de Tratamento Térmico (Temper)

Têmpera	Nível de Resistência	Alongamento	Formabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixa	Alta (30–50%)	Excelente	Excelente	Condição totalmente recozida para máxima ductilidade
H12	Moderada-baixa	Média (20–35%)	Muito boa	Excelente	Leve encruamento; mantém boa formabilidade
H14	Moderada	Reduzida (10–30%)	Boa	Excelente	Têmpera comum por trabalho a frio para aumento de resistência
H16	Moderada	Inferior (5–20%)	Regular a boa	Excelente	Encruamento maior para peças mais resistentes
H18	Mais alta	Baixa (3–10%)	Limitada	Excelente	Trabalho a frio severo, para maior resistência sem tratamento térmico
H112	Moderada	Variable	Boa	Excelente	Não tratado termicamente, endurecido por controle de processo

A seleção de têmpera no EN AW-1100 é principalmente um equilíbrio entre ductilidade e resistência obtidos por etapas controladas de trabalho a frio. A têmpera O recozida maximiza a formabilidade e o acabamento superficial, enquanto as têmperas H aumentam progressivamente a resistência à tração e ao escoamento à custa do alongamento, sem alteração na capacidade metalúrgica de tratamento térmico.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Si	≤ 0,95	Impureza; controlada para limitar efeitos na corrosão e fundição
Fe	≤ 0,95	Impureza comum que reduz ligeiramente ductilidade e condutividade
Mn	≤ 0,05	Mínimo, pouco efeito de endurecimento no 1100
Mg	≤ 0,05	Negligenciável; níveis baixos previnem endurecimento por precipitação
Cu	≤ 0,05	Mantido muito baixo para preservar resistência à corrosão
Zn	≤ 0,10	Pequenas quantidades toleradas; maiores reduzem a resistência à corrosão
Cr	≤ 0,05	Controle em traços para limitar mudanças na estrutura do grão
Ti	≤ 0,03	Possível refinador de grão; presente em traços
Outros	≤ 0,15 combinado	Resíduos combinados incluem V, Ni, etc.; alumínio compõe o balanço (~99,0%)

A quase pureza do EN AW-1100 implica que as propriedades físicas e eletroquímicas são dominadas pela matriz de alumínio e não por precipitados de liga. Elementos traço e resíduos influenciam principalmente a condutividade elétrica/térmica, estrutura do grão e variações menores no comportamento mecânico; portanto, o controle de composição foca em manter baixos os níveis de impurezas para preservar as propriedades características da liga.

Propriedades Mecânicas

O comportamento à tração do EN AW-1100 é caracterizado por baixos limites de resistência e escoamento na condição recozida combinados com grande alongamento uniforme. Os limites de escoamento são baixos e o encruamento é a principal via para aumento de resistência; laminação a frio e estiramento podem aumentar significativamente as propriedades à tração, porém reduzem a ductilidade. A dureza está diretamente correlacionada com a têmpera, com valores HB baixos no material recozido, aumentando com as têmperas H; a resistência à fadiga é modesta e fortemente afetada pelo acabamento superficial e trabalho a frio.

A espessura afeta a resposta mecânica: calibres finos podem ser laminados a frio até têmperas H mais altas com pouca perda de ductilidade em relação a seções mais espessas, onde as distribuições de tensão na superfície e interior diferem. O desempenho à fadiga é sensível a defeitos superficiais e exposição à corrosão galvânica; superfícies polidas ou anodizadas melhoram a vida útil à fadiga. O comportamento na fratura permanece dúctil com deformação plástica significativa antes da ruptura em têmperas dúcteis, enquanto condições fortemente trabalhadas a frio apresentam tenacidade reduzida.

Propriedade	O/Recozido	Têmpera Chave (ex.: H14)	Observações
Resistência à Tração	~65–95 MPa	~95–140 MPa	Faixas amplas dependentes da espessura e nível exato de trabalho a frio
Limite de Escoamento	~25–45 MPa	~60–110 MPa	O limite sobe com encruamento; medição sensível à orientação da amostra
Alongamento	~30–50%	~10–30%	Alongamento diminui conforme a têmpera aumenta; calibres finos retêm maior alongamento
Dureza	~20–30 HB	~35–60 HB	A dureza aumenta com o trabalho a frio; conversões para Rockwell ou Vickers são possíveis

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,71 g/cm³	Densidade típica para ligas de alumínio quase puras
Faixa de Fusão	~ 640–660 °C	Faixa solidus-liquidus próxima ao ponto de fusão do alumínio puro
Condutividade Térmica	~ 215–240 W/m·K (a 25 °C)	Muito alta; excelente para aplicações de troca térmica
Condutividade Elétrica	~ 58–62 % IACS	Alta condutividade elétrica, adequada para condutores e barras coletoras
Calor Específico	~ 900 J/kg·K	Similar ao alumínio puro; útil para cálculos de massa térmica
Coeficiente de Dilatação Térmica	~ 23,6 ×10⁻⁶ /K (20–100 °C)	Coeficiente típico de dilatação do alumínio para ajustes de projeto

O conjunto de propriedades físicas do EN AW-1100 enfatiza transferência de calor e carga em vez de alta resistência mecânica. A condutividade térmica e o calor específico o tornam ideal para placas de trocadores de calor, revestimentos e radiadores, enquanto a condutividade elétrica suporta barras coletoras e condutores de baixa tensão. Projetistas devem levar em conta a expansão térmica relativamente alta em comparação com aços ao integrar peças 1100 em conjuntos com materiais mistos.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Têmperas Comuns	Observações
Chapa	0,1–6,0 mm	Dúctil; facilmente trabalhada a frio	O, H12, H14	Ampliamente usada para estampagem profunda, revestimento e acabamentos decorativos
Placa	>6,0 mm	Potencial menor de trabalho a frio; seções mais espessas são mais difíceis de conformar	O, H112	Usada para tanques químicos e painéis estruturais onde condutividade é necessária
Extrusão	Perfis até seções transversais grandes	Pode ser deformada durante a extrusão para tratamentos H	O, H112	Baixa liga permite extrusões contínuas com superfícies lisas
Tubo	Diâmetros e espessuras variadas	Conformado por estiramento/laminação; pode ser encruado	O, H14	Comum para tubos de trocadores de calor e tubulação arquitetônica
Barra/Haste	Diâmetros até 200 mm	Tipicamente menor permeabilidade ao encruamento	O, H16	Usinável na têmpera O; fortalecimento possível por estiramento a frio

Chapas e calibres finos oferecem a melhor formabilidade e são comumente estampados ou conformados por laminação; placas e extrusões mais espessas são processadas mais por corte mecânico e soldagem. O processamento por extrusão se beneficia da composição simples da liga para fluxo consistente e acabamento superficial, enquanto tubos e hastes são frequentemente produzidos por métodos sem costura ou soldados, seguidos por conformação e recozimento para controle das propriedades.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Notas
AA	1100	USA	Designação americana comumente referenciada para alumínio comercialmente puro
EN AW	1100	Europa	Liga europeia equivalente; prefixo EN AW indica alumínio trabalhado
JIS	A1050	Japão	Equivalente próximo com limites de impurezas e propriedades similares
GB/T	1100	China	Norma chinesa designando composição e faixas de propriedades semelhantes

Diferenças sutis entre normas estão principalmente nos limites máximos de impurezas residuais e elementos traço permitidos, que podem afetar levemente a condutividade e a resistência à corrosão. O histórico de processamento e as especificações de têmpera em cada região também podem alterar as faixas mecânicas; os engenheiros devem confirmar a têmpera e as propriedades garantidas no certificado de fábrica em vez de depender apenas da equivalência nominal do grau.

Resistência à Corrosão

O EN AW-1100 apresenta excelente resistência à corrosão atmosférica devido ao seu alto teor de alumínio e mínimas adições ativas de liga. Forma naturalmente uma película protetora de óxido que resiste à oxidação geral e oferece bom desempenho a longo prazo em ambientes industriais e urbanos ao ar livre.

Em ambientes marinhos, o EN AW-1100 apresenta bom desempenho contra corrosão geral em condições não solicitadas, mas é necessário atenção à corrosão por pite em ambientes contendo cloretos e à corrosão por frestas onde pode acumular água estagnada do mar. A anodização e tratamentos superficiais adequados melhoram significativamente tanto a aparência quanto a resistência localizada à corrosão para uso marítimo.

A suscetibilidade à trinca por corrosão sob tensão (SCC) é baixa no EN AW-1100, pois SCC está tipicamente associada a ligas de maior resistência; entretanto, condições fortemente deformadas a frio podem aumentar levemente a sensibilidade sob esforço de tração em meios corrosivos. A interação galvânica com metais mais nobres (ex.: cobre, aço inoxidável) pode acelerar a corrosão localizada; isolamento elétrico ou elementos de fixação compatíveis são recomendados quando houver contato entre metais diferentes.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

O EN AW-1100 está entre as ligas de alumínio mais soldáveis e responde bem a processos TIG, MIG e soldagem por pontos. Ligas de adição como ER4043 (Al‑Si) ou ER5356 (Al‑Mg) são comumente usadas dependendo da ductilidade desejada e do comportamento frente à corrosão; chapas finas soldam com distorção mínima. O risco de fissuração a quente é baixo comparado a ligas de maior resistência, e a zona afetada pelo calor (ZAC) apresenta pouca perda de propriedades mecânicas pois a liga não é tratável termicamente.

Usinabilidade

A usinagem na condição recozida é simples devido à alta ductilidade e baixa tendência a encruamento; o índice de usinabilidade é moderado e melhor que muitos graus de alumínio puro. Ferramentas de carboneto com ângulos de avanço positivos e velocidades de avanço mais altas são recomendadas para evitar acúmulo de cavaco; o controle de cavacos pode ser um desafio, pois o material gera cavacos longos e alongados se não fragmentados. O acabamento superficial alcança alto brilho, porém é necessária atenção ao projeto da fixação devido à baixa rigidez relativa aos aços.

Conformabilidade

A conformabilidade é excelente na condição O, permitindo raios de dobra muito pequenos e operações de estampo profundo sem trincas. Os raios mínimos recomendados para dobra são pequenos — frequentemente iguais ou inferiores a uma vez a espessura conforme a ferramenta e a têmpera — enquanto as têmperas H exigem raios maiores e processos incrementais ou etapas de recozimento. O retorno elástico é moderado e previsível; os projetistas devem considerá-lo no projeto da ferramenta ou realizar recozimentos para alívio de tensões após conformações severas.

Comportamento ao Tratamento Térmico

O EN AW-1100 é uma liga não tratável termicamente; não responde a tratamentos térmicos de solução ou envelhecimento tipo precipitação como as ligas das séries 6xxx ou 7xxx. O aumento das propriedades mecânicas é obtido por trabalho a frio (encruamento) e revertido pelos processos de recozimento.

O recozimento é realizado tipicamente entre 300–400 °C dependendo da espessura da seção e da suavidade desejada, com resfriamento lento para restaurar a ductilidade total; isso retorna o material à condição O. Como o endurecimento é mecânico, ciclos múltiplos de trabalho e recozimento intermediário são comuns nas sequências de fabricação para alcançar formas complexas sem trincas.

Desempenho em Alta Temperatura

Em temperaturas elevadas, o EN AW-1100 apresenta perda relativamente rápida de resistência comparado a ligas tratáveis termicamente; as temperaturas úteis de serviço geralmente são limitadas bem abaixo de 200 °C para aplicações estruturais. A resistência à oxidação é razoavelmente boa devido à formação protetora de alumina, mas a resistência à fluência é pobre em comparação com ligas especiais para alta temperatura.

Os ciclos térmicos de soldagem geram ZAC, mas não causam amolecimento por precipitação; contudo, exposição prolongada a temperaturas elevadas pode recozer a resistência fornecida pelo encruamento e reduzir a dureza. Para serviço contínuo em altas temperaturas, os engenheiros devem considerar ligas projetadas para resistência à fluência em vez do 1100.

Aplicações

Indústria	Componente Exemplo	Por que o EN AW-1100 é Usado
Automotiva	Acabamentos decorativos e placas de identificação	Excelente conformabilidade e acabamento superficial
Marinha	Trocadores de calor e acessórios não estruturais	Resistência à corrosão e condutividade térmica
Aeroespacial	Suportes internos e carenagens	Baixo peso e boa conformabilidade para peças não estruturais
Eletrônica	Dispositivos dissipadores de calor e barras coletoras	Alta condutividade térmica e elétrica

O EN AW-1100 é frequentemente selecionado quando condutividade superior e conformabilidade são prioridades absolutas, e quando as cargas estruturais são baixas. Sua superfície limpa e compatibilidade com processos de acabamento como anodização também o tornam uma liga preferida para componentes visíveis e ambientes quimicamente sensíveis.

Informações para Seleção

Ao escolher o EN AW-1100, priorize condutividade elétrica e térmica, excelente conformabilidade e a mais alta resistência à corrosão disponível em ligas comuns trabalhadas. Selecione a têmpera O para máxima ductilidade e estampo profundo, e as têmperas H quando ganhos modestos de resistência via trabalho a frio forem necessários; sempre verifique os certificados de fábrica para condutividade e propriedades mecânicas.

Comparado a ligas comuns encruadas como 3003 ou 5052, o EN AW-1100 oferece condutividade elétrica e térmica ligeiramente maiores e geralmente melhor acabamento superficial, mas possui resistência intrínseca inferior à 5052, que contém magnésio para maior resistência. Comparado a ligas tratáveis termicamente como 6061 ou 6063, o EN AW-1100 é preferido quando condutividade, resistência à corrosão e conformabilidade são mais importantes que a resistência máxima; escolha 6061 quando a resistência estrutural e dureza forem essenciais apesar da condutividade reduzida.

Considere custo e disponibilidade: o EN AW-1100 é amplamente disponível e geralmente tem custo inferior a ligas especializadas, mas se o projeto exigir maior resistência, vida útil à fadiga ou resistência a altas temperaturas, a seleção de um material com ligação diferente pode ser mais econômica a longo prazo.

Resumo Final

O EN AW-1100 continua sendo uma liga fundamental para engenharia moderna onde propriedades orientadas à pureza — excelente condutividade, conformabilidade superior e robusta resistência à corrosão — são mais exigidas que alta resistência. Sua simplicidade o torna econômico, altamente reciclável e fácil de fabricar em uma ampla variedade de formas de produto, garantindo relevância contínua em aplicações químicas, elétricas e de consumo.