Alumínio EN AW-5052: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

Visão Geral Abrangente

EN AW-5052 é um membro da série 5xxx de ligas de alumínio caracterizadas pelo magnésio como principal elemento de liga. Esta série não é tratável termicamente e recebe seu principal fortalecimento por liga sólida com magnésio e por encruamento, não por tratamento térmico por precipitação.

Os principais elementos de liga no 5052 incluem magnésio (cerca de 2,2–2,8%) com cromo como adição menor (aproximadamente 0,15–0,35%) para controlar a estrutura do grão e melhorar a resistência à corrosão. A liga oferece um conjunto equilibrado de propriedades: resistência média entre ligas de alumínio laminadas, excelente resistência à corrosão (especialmente em ambientes marinhos e contendo cloretos), boa soldabilidade por métodos comuns de fusão e resistência, e formabilidade a frio aceitável, dependendo do estado de tratamento (temper).

Indústrias típicas que utilizam EN AW-5052 incluem estruturas marítimas e offshore, transporte e carrocerias de caminhões, vasos de pressão, tanques de combustível e componentes arquitetônicos onde se espera exposição a atmosferas corrosivas ou neblina salina. Os engenheiros escolhem o 5052 quando é necessária uma combinação de resistência superior ao alumínio puro, resistência à corrosão superior em relação a muitas outras ligas, e boa formabilidade/soldabilidade a custo razoável.

Comparado com muitas ligas tratáveis termicamente, o 5052 troca resistência máxima por consistência na resistência à corrosão e processamento mais simples. Sua seleção é frequentemente motivada pela exposição ambiental, requisitos de soldagem e conformação, e a necessidade de evitar ciclos de envelhecimento que podem complicar a fabricação ou causar distorção.

Variantes de Tratamento Térmico (Temper)

Temper	Nível de Resistência	Alongamento	Formabilidade	Soldabilidade	Observações
O	Baixo	Alto (12–25%)	Excelente	Excelente	Recozido total; máxima ductilidade para conformação severa.
H14	Médio	Médio (8–15%)	Bom	Excelente	Condição semi-dura por trabalho a frio; comum para chapas com resistência moderada.
H16	Médio-Alto	Médio (6–12%)	Bom	Excelente	Endurecido por deformação a um grau maior que H14; equilíbrio entre forma e resistência.
H18	Alto	Baixo (3–8%)	Regular	Excelente	Totalmente duro por trabalho a frio; maior resistência ao encruamento e ductilidade reduzida.
H32	Médio-Alto	Baixo-Médio (4–10%)	Bom	Excelente	Endurecido e estabilizado; têmpera amplamente utilizada para chapas e placas 5052.
H34	Alto	Baixo (3–8%)	Regular	Excelente	Maior encruamento que H32; usado onde é necessária resistência maior no estado laminado.
H111	Variável	Variável	Variável	Excelente	Temper não afetado termicamente com propriedades dependentes do histórico de processamento; usado para conformação limitada onde se requer resistência consistente.

O tratamento térmico controla diretamente o equilíbrio entre resistência e ductilidade no EN AW-5052. O recozido O oferece máxima formabilidade para estampagem profunda e conformações complexas, enquanto os tempers H introduzem densidade de discordâncias para aumentar limite de escoamento e resistência à tração em detrimento do alongamento.

A escolha do temper deve considerar operações subsequentes: tempers fortemente encruados são mais resistentes, mas mais propensos a retorno elástico e trincas durante dobras de raio pequeno, enquanto os temper O e os levemente encruados podem ser soldados e conformados com menor risco de fissuração nas bordas.

Composição Química

Elemento	Faixa %	Observações
Si	≤ 0,25	Impureza do processo de fusão; baixo teor ajuda a manter ductilidade e formabilidade.
Fe	≤ 0,4	Impureza típica; ferro em excesso forma intermetálicos que podem reduzir tenacidade e ductilidade.
Mn	≤ 0,1	Pequenas quantidades são aceitáveis; teores altos não característicos do 5052.
Mg	2,2–2,8	Elemento principal de endurecimento; aumenta resistência e melhora resistência à corrosão em ambiente com cloretos.
Cu	≤ 0,1	Mantido muito baixo para assegurar resistência à corrosão; níveis maiores reduziriam resistência à SCC.
Zn	≤ 0,1	Baixo teor para evitar comprometimento da resistência à corrosão e manter soldabilidade.
Cr	0,15–0,35	Refinador de grão e melhorador da corrosão; controla a recristalização e mantém resistência após conformação.
Ti	≤ 0,15	Adição traço usada às vezes para controle de grão; geralmente em níveis baixos.
Outros (cada)	≤ 0,05	Elementos-traço e resíduos; equilíbrio Al.

O magnésio é o elemento definidor da composição do 5052: aumenta a resistência à temperatura ambiente via solução sólida e melhora a resistência à corrosão por pites em meios contendo cloretos. O cromo atua ancorando os contornos de grão para inibir a recristalização durante o recozimento e conformação, preservando uma combinação desejável de resistência e ductilidade.

Os baixos níveis de cobre, zinco e ferro são intencionais para evitar comprometimento da corrosão geral ou comportamento galvânico; o balanço de alumínio garante boa condutividade elétrica e baixa densidade adequadas para estruturas com restrição de peso.

Propriedades Mecânicas

O EN AW-5052 apresenta comportamento à tração dominado pelo endurecimento por solução sólida e encruamento. Em condição recozida, a liga escoa e se deforma uniformemente com alongamento relativamente alto, tornando-a adequada para estampagem profunda e formas complexas. O encruamento aumenta limite de escoamento e resistência à tração, mas reduz os limites de alongamento uniforme e total, aumentando o retorno elástico na conformação.

Limite de escoamento e resistência à tração máxima são dependentes da espessura e do temper; chapas finas em temperamentos H apresentam limite de escoamento maior que placas mais espessas processadas para tempers similares. A dureza aumenta com o encruamento e se correlaciona com resistência; desempenho à fadiga é geralmente bom para uma liga de alumínio desta classe, mas sensível ao acabamento superficial, tensões residuais e exposição a cloretos, que podem acelerar a iniciação de trincas.

A vida útil à fadiga diminui com o aumento da tensão média e tensão residual de tração introduzida pelo conformamento ou soldagem. A espessura afeta as propriedades mecânicas via textura e distribuição de deformação do processo de laminação; seções mais finas tipicamente alcançam resistências relacionadas a encruamento maiores para o mesmo temper nominal.

Propriedade	O/Recozido	Temper Principal (p.ex. H32/H34)	Observações
Resistência à Tração	110–155 MPa	200–260 MPa	Valores dependem da espessura e encruamento específico; tempers H são substancialmente mais resistentes.
Limite de Escoamento	35–85 MPa	120–210 MPa	Limite de escoamento aumenta marcadamente com encruamento; a definição do limite depende do desvio adotado.
Alongamento	12–25%	3–12%	Ductilidade diminui conforme endurecimento; material recozido é preferível para estampagem profunda.
Dureza	~25–50 HB	~60–95 HB	Dureza Brinell aumenta com encruamento e se correlaciona com o aumento da resistência à tração.

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor	Observações
Densidade	2,68 g/cm³	Típica para ligas de alumínio laminadas; proporciona alta resistência específica relativa ao aço.
Faixa de Fusão	~605–645 °C	Faixa sólida/líquida varia ligeiramente conforme a liga; cautela necessária em soldagem por fusão e brasagem.
Condutividade Térmica	~120–135 W/m·K	Inferior ao alumínio puro, mas ainda boa para dissipação de calor; útil em componentes de gerenciamento térmico.
Condutividade Elétrica	~34–38 % IACS	Reduzida em relação ao alumínio puro devido ao magnésio; aceitável para barramentos e aterramento onde alta condutividade não é crítica.
Calor Específico	~880–900 J/kg·K	Comparável a outras ligas de alumínio; útil para cálculo de massa térmica.
Coeficiente de Dilatação Térmica	~23–24 ×10⁻⁶ /°C	Alto coeficiente em relação aos aços; expansão diferencial deve ser considerada em juntas com metais dissimilares.

A combinação de baixa densidade e condutividade térmica moderada torna o 5052 atraente para estruturas leves que também requerem dissipação de calor. Dilatação térmica e condutividade devem ser consideradas no projeto de juntas quando combinadas com materiais de propriedades térmicas significativamente distintas.

A condutividade elétrica é adequada para muitas aplicações em chassis ou aterramento, mas inferior a ligas mais puras usadas especificamente para condutores; projetistas devem considerar requisitos mecânicos e elétricos ao selecionar o 5052 para invólucros eletrônicos.

Formas do Produto

Forma	Espessura/Tamanho Típico	Comportamento de Resistência	Temperas Comuns	Observações
Chapa	0,2–6,0 mm	Boa relação resistência/espessura; responde bem ao trabalho a frio	O, H14, H16, H32	Ampliamente usada para painéis e peças conformadas; disponível em bobinas e cortes.
Placa	6–200 mm	Taxa de encruamento menor em espessuras elevadas; produzida com laminação controlada	O, H111, H32	Utilizada quando propriedades na espessura e rigidez à flexão são necessárias.
Extrusão	Perfis até grandes seções	Resistência depende do temperamento pós-extrusão e trabalho a frio	O, H32	Formas extrudadas para estruturas e chassis.
Tubo	Diâmetro externo e espessura dependentes	Comportamento similar a chapa/placa dependendo da fabricação	O, H32	Tubos sem costura e soldados usados em linhas de combustível e armações.
Barra/Vareta	3–200 mm	Propriedades mecânicas globais influenciadas por processamento anterior	O, H111	Usado para peças usinadas e componentes estruturais.

As rotas de processamento influenciam o desempenho final: fabricação de chapas e placas produz texturas de laminação que afetam a conformabilidade e propriedades anisotrópicas, enquanto extrusões podem ser projetadas para otimizar a resistência da seção transversal. Entradas de calor durante soldagem e trabalhos a frio subsequentes para dobra ou flangeamento podem exigir seleção de temperas específicas para evitar degradação das propriedades.

A disponibilidade na cadeia de suprimentos frequentemente favorece chapas e bobinas para 5052 em muitos mercados, e o processamento customizado da liga (ex.: anodização, soldagem por corrente pulsada) é comumente disponível para clientes marinhos e arquitetônicos.

Graus Equivalentes

Norma	Grau	Região	Observações
AA	5052	EUA	Designação comum da Aluminum Association para liga trabalhada.
EN AW	5052	Europa	EN AW-5052 é a designação europeia que alinha com a composição do AA5052.
JIS	A5052	Japão	Geralmente equivalente com limites de composição semelhantes e temperas aceitas.
GB/T	5182-5052	China	Especificação GB/T para liga com magnésio similar; podem existir pequenas diferenças de processo ou tolerância.

Normas equivalentes são tipicamente intercambiáveis para propósitos gerais de engenharia, mas tolerâncias da usina, condição superficial e níveis permitidos de impurezas podem variar. Compradores devem verificar números específicos da norma e códigos de tempera ao adquirir material para aplicações críticas ou quando a rastreabilidade a uma especificação particular for necessária.

Normas regionais podem especificar diferentes formas de produto, requisitos de ensaio ou faixas permitidas para elementos menores que podem influenciar corrosão ou comportamento de conformação; sempre confirme certificação para testes de aceitação.

Resistência à Corrosão

EN AW-5052 apresenta excelente resistência à corrosão geral em ambientes atmosféricos e marinhos. O magnésio aumenta a resistência à corrosão por pites em meios contendo cloretos, e a presença de cromo ajuda a estabilizar o filme de óxido protetor, tornando o 5052 uma escolha preferida para cascos, convés e elementos arquitetônicos externos expostos a spray salino.

Em imersão prolongada em água do mar e zonas de respingos, o 5052 apresenta desempenho substancialmente melhor que ligas das séries 2xxx e 7xxx, que são propensas a corrosão por pites e trinca por corrosão sob tensão (SCC). Contudo, em ambientes altamente ácidos ou alcalinos, ataques localizados ainda podem ocorrer, portanto recomenda-se testagem ambiental específica para componentes críticos.

A suscetibilidade a SCC do 5052 é baixa em comparação com ligas de maior resistência e tratáveis termicamente; mesmo assim, tensões residuais elevadas combinadas com agentes corrosivos podem resultar em SCC em qualquer classe de liga. A interação galvânica com materiais mais nobres, como cobre e alguns aços inoxidáveis, pode acelerar a corrosão do 5052, portanto materiais isolantes ou projeto adequado de interfaces molhadas/secaras são necessários.

Comparado com ligas das séries 3003 e 1100, o 5052 oferece maior resistência com resistência significativamente melhorada à corrosão por pites devido ao teor de Mg; comparado às ligas das séries 6xxx ou 7xxx, o 5052 sacrifica pico de resistência mecânica mas ganha desempenho superior em corrosão marinha e soldabilidade.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

EN AW-5052 é soldável por TIG, MIG/GMAW e soldagem por resistência com baixa propensão a fissuras a quente. Materiais de adição recomendados incluem as séries 5183 e 5556 para soldas que exigem desempenho de corrosão e resistência compatíveis; aditivos 5356 são frequentemente usados para juntas de uso geral. Zonas afetadas pelo calor (ZTAH) sofrerão amolecimento localizado se o metal base estiver em tempera encruada, então alívio de tensões pós-soldagem ou retrabalhos podem ser necessários para tolerâncias dimensionais críticas.

Usinabilidade

A usinabilidade do 5052 é avaliada como moderada a razoável, sendo inferior às ligas de alumínio de fácil usinagem; ferramentas devem usar pastilhas de carboneto ou aço rápido revestido com ângulos positivos de corte. Velocidades de corte são moderadas e controle de cavaco pode ser gerenciado com alimentação e geometria de ferramenta adequadas; formação de rebarbas pode ocorrer se velocidades forem muito baixas ou lubrificação inadequada. Para peças de precisão, deve-se considerar pré-endurecimento ou especificar temperas que minimizem deformação durante usinagem.

Conformabilidade

O desempenho de conformação é excelente em tempera recozida O e bom em temperas levemente encruadas como H14 e H32; a liga suporta estampagem profunda, dobra, conformação por tração e conformação por rolos. Raios mínimos de dobra dependem do temperamento e espessura, mas chapa recozida aceita dobras relativamente fechadas (aprox. 0,5–1,0× espessura para muitas operações), enquanto temperas totalmente endurecidas podem exigir raios maiores e recozimentos intermediários para evitar trincas nas bordas. O encruamento durante operações sucessivas de conformação deve ser monitorado para prevenir falhas frágeis em sequências complexas.

Comportamento ao Tratamento Térmico

EN AW-5052 é uma liga não tratável termicamente; ciclos térmicos não produzem precipitados endurecedores como nas séries 6xxx ou 7xxx. O aumento de resistência é alcançado predominantemente por trabalho a frio (encruamento) e controle da recristalização por pequenas adições de cromo.

O recozimento (tempera O) é realizado por banho térmico em temperaturas elevadas (comumente entre 345–415 °C dependendo da forma do produto e espessura) seguido de resfriamento controlado para restaurar ductilidade e reduzir tensões residuais. Temperas estabilizadas como H32 são produzidas por encruamento seguido por estabilização térmica leve para limitar o amolecimento subsequente em temperaturas moderadas de serviço.

Como o endurecimento por precipitação não é viável, projetistas devem utilizar rotas de processamento mecânico (trabalho a frio, laminação controlada e temperação da liga) para atender requisitos de resistência e ductilidade em vez de ciclos de solubilização e envelhecimento.

Desempenho em Alta Temperatura

Em temperaturas elevadas, EN AW-5052 sofre perda progressiva de limite de escoamento e resistência à tração conforme a eficácia do endurecimento por solução sólida diminui e processos termicamente ativados de recuperação ocorrem. Temperaturas contínuas de serviço até aproximadamente 100–125 °C são comuns sem degradação severa, mas exposições prolongadas acima de 150 °C reduzem significativamente resistência e estabilidade dimensional.

A resistência à oxidação é boa, com a camada natural de Al2O3 fornecendo proteção superficial, mas resistência à escamação em alta temperatura não é um benefício primário para esta liga. Zonas de solda e ZTAHs são particularmente suscetíveis à redução de resistência quando expostas a ciclos térmicos, requerendo cuidado quando peças sofrerão altas temperaturas cíclicas ou gradientes térmicos.

A resistência a fluência (creep) é limitada em comparação com ligas de alumínio para alta temperatura e aços; projetistas devem evitar confiar no 5052 para componentes estruturais sob carga em temperatura elevada sem testes específicos.

Aplicações

Indústria	Exemplo de Componente	Por que EN AW-5052 é Usado
Automotiva	Tanques de combustível, carrocerias de caminhão, painéis	Boa resistência à corrosão, conformabilidade e soldabilidade com resistência moderada.
Marinha	Cascos, coberturas de embarcações, anteparas	Resistência à corrosão por pites em água salgada e boa relação resistência/peso.
Aeroespacial	Revestimentos internos, carenagens	Resistência à corrosão, facilidade de fabricação e resistência aceitável para estruturas secundárias.
Eletrônica	Gabinetes, dissipadores de calor	Condutividade térmica combinada com resistência à corrosão e conformabilidade.
Arquitetura	Telhados, revestimentos, calhas	Resistência ao clima, acabamentos estéticos e facilidade de fabricação.

EN AW-5052 é frequentemente selecionado para componentes que combinam exposição a ambientes corrosivos com a necessidade de conformação e soldagem, como acessórios de convés marinho e sistemas de combustível de transporte. O conjunto equilibrado de propriedades da liga a torna uma escolha versátil para múltiplas indústrias onde modos de falha catastrófica são improváveis e o desempenho contra corrosão é prioritário.

Insights para Seleção

Ao escolher EN AW-5052, priorize resistência à corrosão em atmosferas contendo cloretos, boa soldabilidade e resistência estrutural moderada, mantendo o peso reduzido. Se for necessária máxima condutividade elétrica ou a maior ductilidade possível, o alumínio puro (1100) ou ligas especialmente processadas podem ser preferíveis, porém esses terão resistência significativamente menor que a 5052.

Comparado ao 3003, o 5052 oferece maior resistência e resistência significativamente melhor à corrosão por pites em cloretos devido ao seu maior teor de magnésio; escolha 5052 quando a resistência adicional e a resistência à corrosão marinha forem mais importantes que uma pequena perda na conformabilidade. Em comparação com ligas endurecíveis por tratamento térmico, como 6061, o 5052 fornece menor resistência máxima em troca de desempenho superior contra corrosão e fabricação mais simples (sem a necessidade de solubilização/envelhecimento), tornando-o preferível para aplicações soldadas em ambientes marinhos ou arquitetônicos.

Para compradores, é importante equilibrar custo e disponibilidade com as exigências do ambiente de serviço: o 5052 está amplamente disponível em chapa, placa e tubo, frequentemente oferecendo a melhor combinação prática de propriedades para uso marinho, transporte e arquitetura, onde corrosão e soldabilidade são fatores de projeto.

Resumo Final

EN AW-5052 continua sendo uma liga de engenharia altamente relevante, pois combina de forma única resistência fornecida pelo magnésio, excelente resistência à corrosão em ambientes com cloretos e ampla usinabilidade por conformação e soldagem. Sua natureza não endurecível por tratamento térmico simplifica a fabricação, ao mesmo tempo que garante serviço durável em aplicações marinhas, de transporte e arquitetônicas, onde um equilíbrio confiável de propriedades é essencial.