Liga de Alumínio AA 2111A – Visão Geral de Propriedades Mecânicas e Térmicas
Introdução à Liga AA 2111A
A AA 2111A é uma variação da liga de livre usinagem 2111, contendo Chumbo (Pb) (0,05%) e Bismuto (Bi) (0,2-0,6%) combinados, além de Estanho (Sn). Embora o Pb melhore ainda mais a quebra de cavacos, seu uso é restrito por regulamentações ambientais (RoHS, REACH, ELV) em muitas aplicações modernas. Mantém a mesma densidade elevada (2,83 g/cm³) da 2111.
Propriedades Gerais
| Propriedade | Valor | Normas Relacionadas |
|---|
| Densidade | 2,83 g/cm³ | Normas AA |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|
| Módulo de Elasticidade | 70,0 – 73,0 GPa | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
| Tenacidade à Fratura (Plano-Deformação) | 22,0 – 35,0 MPa·√m | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
| Coeficiente de Poisson | 0,33 | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
| Módulo de Cisalhamento | 26,0 – 27,5 GPa | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|
| Coeficiente de Expansão Térmica | 1,6e-05 – 2,4e-05 1/K | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
| Ponto de Fusão | 500,0 – 650,0 °C | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
| Calor Específico | 816,0 – 963,0 J/(kg·K) | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
| Condutividade Térmica | 112,0 – 251,0 W/(m·K) | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|
| Condutividade Elétrica | 18.000.000 – 30.000.000 S/m | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
| Resistividade Elétrica | 3,4e-08 – 6e-08 Ω·m | Típico para Alumínio Forjado Série 2000 |
Composição Química (Normas AA)
| Elemento | Teor (% em massa) | Norma |
|---|
| Bismuto (Bi) | 0,2 – 0,6 % | Normas AA |
| Cobre (Cu) | 5,0 – 6,0 % | Normas AA |
| Ferro (Fe) | 0,70 % | Normas AA |
| Chumbo (Pb) | 0,05 % | Normas AA |
| Magnésio (Mg) | 0,15 % | Normas AA |
| Manganês (Mn) | 0,15 % | Normas AA |
| Silício (Si) | 0,4 % | Normas AA |
| Estanho (Sn) | 0,2 – 0,6 % | Normas AA |
| Titânio (Ti) | 0,05 % | Normas AA |
| Zinco (Zn) | 0,3 % | Normas AA |
Comparativo 2111 vs 2111A: A 2111A adiciona Pb e ajusta faixas de Bi/Sn. Mg e Mn são adições mínimas para controle metalúrgico. Ti para refinamento de grão. A 2111 (sem Pb) é preferida para novas aplicações "lead-free".
Propriedades Tecnológicas
| Propriedade | Avaliação |
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| Trabalhabilidade (Usinagem) | Excelente (Livre Usinagem) |
| Conformação a Frio | Limitada |
| Soldabilidade | Ruim (Bi, Sn, Pb causam trinca a quente severa) |
Aplicações Típicas e Restrições
- Peças de reposição (aftermarket) para sistemas legados projetados com 2011/2111A.
- Novos projetos devem priorizar AA 2111 (sem Pb) ou AA 2011A (sem Pb/Bi, com Sn) para conformidade ambiental.
- Usinagem de alta velocidade, acabamento espelhado, cavacos quebrados.
