O que é uma liga de alumínio 5086?
O alumínio 5086 é uma combinação de alumínio e magnésio. É feito principalmente de magnésio, o que o torna forte e resistente à ferrugem.
A linha de ligas 5xxx é famosa por ser muito forte e não enferrujar, especialmente em ambientes salgados ou ácidos. Quando comparado com outros metais da linha 5xxx, como o 5052 e o 5083, o 5086 destaca-se por ser mais forte. Embora o alumínio 5083 e 5086 tenham algumas das mesmas propriedades, o 5086 é mais resistente à ferrugem e tem uma melhor combinação de resistência e soldabilidade.
Qual é a composição química da liga de alumínio 5086?
A composição química típica do 5086 inclui:
- Alumínio (Al): 95,4%
- Magnésio (Mg): 3,5% – 4,5%
- Crómio (Cr): 0,05%-0,25%
- Manganês (Mn): 0,2% – 0,7%
- Cobre (Cu): Máximo de 0,1%
- Ferro (Fe): Máximo 0,5%
- Silício (Si): Máximo de 0,4%
- Titânio (Ti): Máximo de 0,15%
- Zinco (Zn): Máximo de 0,25%
Quais são as formas comuns do alumínio 5086?
O alumínio 5086 apresenta-se em muitas formas e tamanhos diferentes, tais como folhas, placas, extrusões e tubos. Cada forma serve um objetivo diferente em situações diferentes.
- As folhas são frequentemente utilizadas no fabrico de peças que requerem dobragem ou conformação.
- As placas são normalmente utilizadas em aplicações estruturais em que a espessura é essencial.
- As extrusões permitem formas complexas que podem ser adaptadas a necessidades específicas.
Quais são as principais propriedades do alumínio 5086?
Propriedades mecânicas
Uma coisa boa sobre o alumínio 5086 é que ele tem grandes qualidades de tração. É uma boa combinação entre resistência e peso, com uma resistência à tração que vai de 45.000 a 60.000 psi (310 a 414 MPa). Pode ter um limite de elasticidade entre 30.000 e 50.000 psi (207 a 345 MPa), o que significa que pode ser utilizado em muitas situações de construção diferentes.
Resistência à corrosão
O alumínio 5086 não enferruja facilmente, mesmo em ambientes navais onde está exposto à água salgada e a outras coisas que enferrujam. Uma das principais razões pelas quais é utilizado na construção de navios, barcos e edifícios que se encontram no mar é este facto. O metal é resistente à corrosão por pite, corrosão sob tensão, fissuras e outros tipos de degradação, em parte porque tem muito magnésio. Também funciona bem em condições tanto ácidas como básicas.
Soldabilidade e Formabilidade
Outra caraterística significativa do alumínio 5086 é a sua excecional capacidade de soldadura. A liga é facilmente soldada utilizando procedimentos de soldadura TIG (gás inerte de tungsténio) e MIG (gás inerte de metal). Mantém também um elevado nível de resistência mesmo após a soldadura, o que é significativo em aplicações que requerem integridade estrutural.
Embora o 5086 seja muito fácil de moldar e formar, a sua maior resistência pode dificultar o seu fabrico do que outras ligas de alumínio. No entanto, devido à sua resistência e maleabilidade, é uma excelente escolha para uma variedade de componentes estruturais.
Condutividade térmica e eléctrica
Tal como outras ligas de alumínio, o 5086 tem uma boa condutividade térmica e eléctrica. Devido à presença de magnésio, a sua condutividade é um pouco inferior à do alumínio puro. No entanto, as suas caraterísticas térmicas continuam a ser excelentes, tornando-o adequado para utilização em permutadores de calor e aplicações relacionadas.
Caraterísticas de resistência
A resistência do alumínio 5086 varia consoante as diferentes têmperas:
- Temperatura O: limite de elasticidade de cerca de 120 MPa (17 ksi) e limite de resistência à tração de cerca de 260 MPa (38 ksi).
- Temperatura H32: A resistência ao escoamento aumenta para cerca de 195 MPa (28,3 ksi), com uma resistência à tração final de cerca de 208 MPa (30,1 ksi).
- Temperatura H116: O limite de elasticidade pode atingir até 210 MPa (30 ksi), com uma resistência à tração final de cerca de 290 MPa (42 ksi).
As percentagens de alongamento também variam consoante a têmpera, o que indica a ductilidade do material sob tensão.
Endurecimento e tratamento
O alumínio 5086 não é reforçado por tratamento térmico, mas sim por técnicas de endurecimento por deformação ou de trabalho a frio. Esta caraterística permite-lhe conservar as suas qualidades mecânicas mesmo após a soldadura.
Quais são os processos de fabrico e transformação do alumínio 5086?
Soldadura
Para obter soldaduras fortes e duradouras com o alumínio 5086, é fundamental utilizar os procedimentos de soldadura adequados. A soldadura TIG e MIG são as tecnologias mais frequentemente utilizadas, no entanto, é fundamental selecionar materiais de enchimento e processos adequados para evitar problemas como a fissuração. Pode ser utilizado um tratamento térmico pós-soldadura para aliviar a tensão e restaurar as caraterísticas mecânicas da liga.
Maquinagem e corte
O alumínio 5086 é mais difícil de fabricar do que ligas como o 5052, mas pode ser feito com as ferramentas e procedimentos corretos. A maquinagem CNC e o corte de precisão são métodos padrão para criar peças únicas, mas os operadores devem ter em conta a maior resistência do material.
Tratamentos de superfície
O alumínio 5086 pode ser anodizado ou pintado para melhorar as suas qualidades de superfície. A anodização melhora a resistência à corrosão e oferece um acabamento decorativo, enquanto a pintura acrescenta outra camada de proteção, especialmente em aplicações arquitectónicas.
Quais são as aplicações do alumínio 5086?
As caraterísticas distintivas do alumínio 5086 tornam-no adequado para uma variedade de sectores exigentes. Aqui estão as aplicações mais populares.
Marinha e Construção Naval
Os sectores da construção naval e marítimo utilizam amplamente o alumínio 5086. A sua resistência à corrosão pela água do mar torna esta liga valiosa para a construção naval, construção de barcos e outras construções marítimas. O alumínio 5086 é utilizado em cascos, convés e superestruturas de navios comerciais e militares. É utilizado em plataformas offshore, docas e equipamento marítimo exposto a condições oceânicas extremas.
As utilizações mais comuns incluem:
- Cascos de barcos
- Superestruturas de iates
- Passadiços de navios
- Componentes marinhos
Transportes e indústria aeroespacial
No sector automóvel e aeroespacial, o peso e a resistência são factores-chave na seleção de materiais. O alumínio 5086 é utilizado para fabricar peças leves para automóveis e aviões. É utilizado para fabricar painéis de carroçaria leves e resistentes, quadros e componentes estruturais para transportes terrestres e aéreos. A excecional resistência ao stress da liga leve torna-a uma boa escolha para a indústria aeroespacial.
Utilizações estruturais e de construção
Na construção, o alumínio 5086 é utilizado para aplicações estruturais que requerem resistência à corrosão e força, incluindo pontes, passadiços e revestimentos exteriores. Também é utilizado para componentes de suporte estrutural em estruturas expostas a condições ambientais adversas.
Armazenagem de produtos químicos e recipientes sob pressão
Os tanques e recipientes sob pressão para compostos químicos e perigosos são frequentemente fabricados com alumínio 5086. Resiste à corrosão e mantém-se forte mesmo quando exposto a produtos químicos agressivos. As aplicações em reservatórios de pressão e condutas beneficiam da forte resistência da liga à pressão.
Quais são as vantagens de utilizar o alumínio 5086?
A utilização da liga de alumínio 5086 apresenta várias vantagens:
- Resistência à corrosão: A sua forte resistência à corrosão da água do mar torna-o ideal para aplicações marítimas.
- Alta relação resistência/peso: Esta propriedade permite estruturas mais leves sem comprometer a resistência.
- Soldabilidade: A capacidade de ser facilmente soldada aumenta a sua capacidade de utilização em vários processos de fabrico.
- Formabilidade: Pode ser facilmente moldado em diferentes formas sem perder a integridade estrutural.
- Reciclabilidade: Tal como a maioria das ligas de alumínio, é reciclável, contribuindo para práticas sustentáveis no fabrico.
Quais são os desafios ao trabalhar com alumínio 5086?
Embora existam inúmeros benefícios associados à utilização desta liga, existem também desafios que os engenheiros devem considerar:
- Cracking por corrosão sob tensão: Como mencionado anteriormente, sob certas condições, esta liga pode ser suscetível ao cracking por corrosão sob tensão.
- Considerações sobre o custo: Dependendo das condições do mercado, o custo das ligas de alumínio de alta qualidade pode flutuar.
- Opções limitadas de tratamento térmico: A incapacidade de aumentar a resistência através do tratamento térmico significa a dependência de processos de trabalho a frio, que podem nem sempre ser viáveis, dependendo dos requisitos do projeto.
Perguntas frequentes (FAQs) sobre o alumínio 5086m
O que torna o alumínio 5086 melhor para ambientes marinhos do que outras ligas?
O alumínio 5086 tem uma maior resistência à corrosão da água do mar e à exposição ao sal, o que o torna mais duradouro em condições marítimas do que outras ligas como o 5052 e o 5083.
O alumínio 5086 pode ser anodizado?
Sim, o alumínio 5086 pode ser anodizado, no entanto, a presença de magnésio pode resultar num acabamento um pouco mais escuro do que o alumínio puro ou outras ligas.
O alumínio 5086 é mais caro do que o 5052?
Sim, o 5086 é frequentemente mais caro do que o 5052 devido à sua maior força e resistência à corrosão, particularmente em aplicações marítimas ou industriais difíceis.
Como é que a soldadura afecta a resistência do alumínio 5086?
A soldadura do 5086 pode diminuir a sua resistência, particularmente em peças mais grossas. Os procedimentos de soldadura adequados e o tratamento térmico pós-soldadura são fundamentais para manter a integridade estrutural.
Qual é a temperatura máxima que o alumínio 5086 pode suportar?
O alumínio 5086 pode suportar temperaturas tão elevadas como 150°C (302°F) antes de perder uma resistência considerável. Para além disso, as suas caraterísticas mecânicas podem deteriorar-se.
Conclusão
O alumínio 5086 destaca-se em aplicações de alta resistência, resistentes à corrosão e duráveis. Em aplicações marítimas, aeroespaciais, automóveis e industriais, as qualidades específicas do alumínio 5086 tornam-no fiável e adaptável. Compreender os seus pontos fortes e fracos ajuda-o a decidir quando e onde empregar esta substância espantosa.
O alumínio 5086 continuará a ser importante em muitas indústrias à medida que aumenta a procura de materiais leves, robustos e resistentes à corrosão. Para o seu próximo projeto, escolha o alumínio 5086 para um casco de navio, componente de avião ou elemento estrutural de uma fábrica de produtos químicos.
