Pergunte a um metalúrgico:Uma breve introdução aos graus de alumínio

Escolhendo sua liga

Na Reliance, usamos principalmente dois tipos principais de alumínio para nossos postes e bancadas. Eles têm convenções de nomenclatura ligeiramente diferentes, o que pode levar à confusão:estamos comprando de países diferentes com diferentes padrões internacionais de metal?

Alumínio x alumínio

Quando se trata de alumínio, vários países ao redor do mundo nem sequer concordam com a ortografia. A ortografia norte-americana, “alumínio” foi a segunda escolha do nomeador original, o químico britânico Sir Humphry Davy. Ele começou com “alumium ” e, em seguida, cunhou “alumínio .” Outros químicos, no entanto, apontaram que uma terminação -ium seria preferida, para combinar com outros produtos químicos como sódio e potássio. O uso norte-americano ficou com a segunda escolha de Sir Davy; alguns químicos americanos e o uso comum em outros lugares escolheram o alumínio como uma construção lexical mais consistente.

Os dois principais tipos de graus de alumínio

Não é nem etimologia nem padrão internacional que produz dois tipos de sistemas de classificação de alumínio. A razão para a incompatibilidade é que o metal fundido e o metal trabalhado (forjado) são classificados de forma diferente. As necessidades e usos de metais fundidos e trabalhados não são idênticos, portanto, a mesma especificação não é usada para ambos.

O ferro é amplamente conhecido por ter formas de ferro fundido e ferro forjado - embora o significado dessas palavras tenha se perdido o suficiente para que muitos falem erroneamente de ferro forjado como "ferro de barra". O alumínio, como o ferro, é encontrado em formas fundidas e forjadas. Alumínio fundido é derramado ou injetado como um metal líquido fundido em um molde. Quando o metal esfria, o objeto sólido que emerge tem uma forma quase líquida. Pode ser usinado para alisá-lo ou finalizá-lo, ou ser usado como uma peça em uma construção maior, mas o objetivo da fundição é criar algo muito próximo da forma final. Alumínio forjado , por outro lado, é produzido em tarugos, placas e blocos. Estes são enrolados e achatados em folhas, varetas e tubos. Ele pode ser forjado, usinado, unido ou trabalhado de outras maneiras para se tornar a forma final que precisa ser.

Fundimos postes de alumínio, assim como fundimos nossos postes de ferro dúctil. Uma boa liga de fundição captura detalhes adoráveis ​​como caneluras e curvas suaves no molde. É bom para formas complexas e curvas feitas em uma única peça. Nossas bancadas são feitas de chapas de alumínio que são formadas, unidas e cortadas a laser; essas peças são mais soldáveis ​​e trabalháveis, para que possam ser cortadas e unidas em projetos complexos com muitos componentes construídos juntos.

Esses diferentes processos de fabricação exigem diferentes graus de alumínio.

Classificações de alumínio para ligas forjadas

Muitas organizações internacionais diferentes se uniram para assinar um acordo que estabelece um Sistema Internacional de Designação de Ligas para alumínio forjado. Essas ligas são agrupadas em famílias pelo primeiro dígito, que informa a um metalúrgico experiente quais são os principais metais de liga.

Série 1xxx:99%+ teor de alumínio

O alumínio em sua forma mais pura aparece na série 1000. Esses metais destacam as propriedades do material do elemento, e o alumínio 1100 é o grau de alumínio “puro” mais comum, com menos de 1% de elementos adicionados como zinco, cobre ou silício para resistência. Mesmo com essas adições, esta família não é tão forte quanto as outras famílias de alumínio, mas as ligas são fáceis de trabalhar e resistentes à corrosão. Este grupo é bom na transmissão de calor e eletricidade. As ligas de alumínio da série 1000 são frequentemente usadas em aplicações químicas, alimentícias e elétricas.

Série 2xxx:Alumínio e Cobre

2011, 2014 e 2024 são as classes mais comuns na série 2000 de ligas de alumínio, que são valorizadas por sua resistência e usinabilidade. Esta série tem o cobre como principal elemento de liga. A série 2000 é resistente, forte e dura, mas também é propensa à corrosão, por isso precisa ser vedada se exposta a elementos oxidantes. Isso pode ser feito com revestimentos como tinta, pó ou plástico; muitas vezes também é feito com revestimento de alumínio puro. O alumínio da série 2000 é encontrado em aplicações aeroespaciais, fixadores e aplicações industriais.

Série 3xxx:Alumínio e Manganês

O manganês, um elemento extremamente importante para metalúrgicos e vidraceiros, é pouco conhecido pela maioria das pessoas. Fornece resistência e desoxida ligas. O manganês está em toda parte e é usado em tipos comuns de aço inoxidável e no alumínio de uso geral que usamos todos os dias. 3003 é o alumínio mais utilizado porque pode ser trabalhado, soldado e acabado. De chapas metálicas a utensílios de cozinha, o alumínio que você mais vê é provavelmente a série 3000.

As laterais das latas de alumínio são feitas de alumínio da série 3004. Surpreendentemente, este é um grau diferente do que é usado na parte superior e inferior. A parte superior e inferior não são apenas mais grossas:são feitas com grau 5182.

Série 4xxx:Alumínio e Silício

O silício ajuda essas ligas a serem mais tolerantes ao calor:diminui o ponto de fusão do alumínio. O alumínio com silício também é mais dúctil, o que significa que o metal resultante é mais flexível e menos quebradiço. Por esses motivos, a série 4000 é frequentemente usada em aplicações automotivas ou elétricas; ele pode lidar com o calor e a eletricidade.

Série 5xxx:Alumínio e Magnésio

Os velejadores estão familiarizados com a série 5000 de alumínio. Quando o alumínio e o magnésio são fundidos juntos, eles produzem uma liga resistente à corrosão. Aplicações marítimas, tanques, válvulas – qualquer coisa relacionada a produtos químicos ou clima – geralmente vêm nessas ligas. Felizmente, essas ligas também são boas com soldagem e conformação, facilitando a criação de cascos, válvulas e tanques criogênicos a partir do material. Esta é a série que apresenta o alumínio de grau 5182 usado para a parte superior e inferior das latas de refrigerante!

Série 6xxx:Alumínio, Magnésio e Silício

As ligas da série 6000 são ligas para construtores, combinando as características das séries 4000 e 5000:resistência à corrosão e resistência. Nossas bancadas de alumínio são fabricadas em 6061, para resistência à corrosão quando expostas à água, sal, neve, sol e chuva; a liga também fornece a resistência e a estabilidade necessárias para uma peça robusta de mobília do local.

série 7xxx:alumínio e zinco

O zinco adicionado ao alumínio cria uma resistência semelhante à do aço. Se o alumínio está fazendo o trabalho do aço, em um local onde o peso do aço é muito pesado, um alumínio da série 7000 pode ser usado. Aeronáutica e aeroespacial, carros e equipamentos esportivos costumam usar essa série leve, mas forte.

Série 8xxx:Os Estranhos

Os metais geralmente têm ligas incomuns que são feitas para aplicações específicas. Eles geralmente acabam em convenções de nomenclatura em uma série de sacolas e, para alumínio forjado, os excêntricos estão na série 8xxx. Na maioria dos casos, se você está comprando uma liga incomum, sabe exatamente por que e com que finalidade; por exemplo, os metalúrgicos da NASA estão procurando ligas personalizadas para ambientes muito, muito específicos.

Compreendendo os graus de ligas de alumínio fundido

R-7539-AL

Altura:35-3/4"
Max Tubo Interior
Diâmetro:4-1/2"

Material:Alumínio
Grau:A356

R-7589-AL

Altura:35"
Max Tubo Interior
Diâmetro:4-1/2"

Material:Alumínio
Grau:A356

R-7591-AL

Altura:32"
Tubo Interior Máximo
Diâmetro:4-1/2"

Material:Alumínio
Grau:A356

R-7530-AL

Altura:39"
Max Tubo Interior
Diâmetro:3-1/2"

Material:Alumínio
Grau:A356



O alumínio fundido tem mais de um padrão de nomenclatura comumente usado. Para produtos fundidos, pode haver especificações diferentes dependendo de onde você está.

Os principais padrões de nomenclatura para alumínio fundido vêm de:

• Associação do Alumínio
• British Standards Institution (BSIGroup)
• Padrões alemães (DIN)

O padrão de nomenclatura da Aluminium Association é, à primeira vista, semelhante ao padrão de alumínio forjado. Os números de série refletem o principal elemento de liga… mas devido à diferença nas ligas de fundição, o número inicial não indica o mesmo jogador estrela.

Tal como acontece com o alumínio forjado, as séries 1xx.x são quase de alumínio puro e as séries 2xx.x são de cobre. Depois disso, o principal elemento de liga muda. As séries 3xx.xe 4xx.x possuem silicone. Tal como acontece com os alumínios forjados, o silício na liga reduz o ponto de fusão e mantém a ductilidade. A ductilidade é útil na fundição de metais para capturar detalhes menores e mais limpos no molde. 3xx.x conta com outros elementos na mistura para outras propriedades como força. 5xx.x indica magnésio, 7xx.x zinco, 8xx.x estanho e na categoria de alumínio fundido o bloco 9xx.x contém “os estranhos” – ligas feitas para propósitos específicos. 6xx.x não é usado nesta convenção de nomenclatura.

As ligas fundidas às vezes vêm com letras denotando tratamento térmico. Estes são:

• F:conforme fabricado
• O:recozido
• H:endurecido pelo trabalho
• W:tratado termicamente em solução
• T(1-10):Outros tratamentos térmicos, designados pelos dígitos a seguir.

No nosso caso, o A na frente do 356 não tem nada a ver com tratamento térmico. Em vez disso, para esta liga, o A sugere maior pureza química:a faixa ou tolerância para cada produto químico na mistura é restrita.

Alumínio:antes um luxo, agora um item básico

O alumínio é o terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre, depois do oxigênio e do silício – tornando-o mais abundante que o ferro. Ao contrário do ferro, o metal não pode ser extraído por simples fundição. Rubis, safiras e pedras menos preciosas como gibbsita são minerais nos quais o alumínio é armazenado.

Não foi até a década de 1820, quando os químicos descobriram como extrair alumínio elementar. No início, o processo era complicado o suficiente para que o “novo” metal fosse mais precioso do que platina, ouro ou prata.

É uma história muito contada que Napoleão III tinha um conjunto de talheres de alumínio que era reservado para seus convidados mais honrados. Um fórum histórico de boa fonte questiona a veracidade dessa afirmação, mas observa que em um livro francês sobre alumínio fala sobre o interesse do imperador pelo metal em aplicações militares, de elementos decorativos de uniformes a armamentos, e que ele tinha um chocalho de alumínio feito para o filho dele. É certamente verdade que antes de 1855, o alumínio era caro o suficiente para que barras de metal puro fossem armazenadas em Fort Knox.

O que mudou? Em 1855 foi inventado um processo para extrair alumínio da água usando uma corrente elétrica. O processo foi relativamente fácil e industrialmente escalável, e o alumínio é abundante. Em 1859, o alumínio valia apenas um pouco mais do que a prata. Hoje em dia, é claro, o alumínio é vendido por libra a um vigésimo do custo de uma onça de prata (embora os problemas da cadeia de suprimentos, 2020-2022, tenham criado um custo crescente do alumínio).

Por que a folha de alumínio é chamada de folha de estanho?

Antes que o alumínio estivesse disponível comercialmente, era usada uma folha feita de estanho. Como a folha de alumínio, a folha de estanho foi usada para embrulhar os alimentos para preservá-los. No entanto, era mais espesso, menos dúctil e deixava um sabor residual na comida. A folha de estanho também foi usada em outras aplicações. Os dentistas usavam papel alumínio para preencher cavidades; folha de estanho também foi usada nos primeiros aparelhos fonográficos.

A folha feita de elemento 50, estanho, ainda existe, usada principalmente por químicos e outros cientistas. É mais caro que o papel alumínio.

Os avanços tecnológicos humanos muitas vezes dependem de avanços metalúrgicos. A Idade do Bronze e a Idade do Ferro são exemplos óbvios, mas a Revolução Industrial dependia dos processos de aço Bessemer que poderiam apoiar a mecanização e a construção em larga escala. O alumínio é o metal da Era Espacial, assim como o silício é o metalóide da Era da Informação. Fundidas ou forjadas, de minério novo ou reciclado, as ligas de alumínio oferecem uma ampla gama de propriedades de materiais para quase todas as aplicações.

Leitura adicional:

• O alumínio enferruja ou corrói?
• Aros, latas e aviões:alumínio e peças fundidas de alumínio
• Um guia completo para aço inoxidável