Liga de Alumínio ASTM B211 Grau 3003 H14: Resistente à Corrosão, Soldável e de Alta Resistência
Visão Geral da Liga 3003 H14
A liga de alumínio 3003 é uma das mais utilizadas da série 3000, amplamente reconhecida pela sua excelente resistência à corrosão atmosférica e resistência moderada. O temper H14 indica um estado de trabalho a frio com têmpera parcial, oferecendo um equilíbrio ideal entre conformabilidade e resistência mecânica.
Diferentemente das ligas da série 1000 (alumínio comercialmente puro), a liga 3003 contém manganês como principal elemento de liga, o que aumenta a resistência sem comprometer significativamente a ductilidade. Não é tratável termicamente, mas responde bem ao endurecimento por trabalho a frio. Uma grande vantagem é a sua soldabilidade por métodos convencionais (TIG, MIG, brasagem), tornando-a versátil para fabricação.
Principais Aplicações
- Equipamentos de processamento químico e alimentar
- Tanques de armazenamento e vasos de pressão
- Trocadores de calor e aletas de radiadores
- Revestimentos arquitetônicos, calhas e condutores
- Componentes de HVAC e dutos
- Utensílios de cozinha e equipamentos de restaurante
Propriedades Físicas e Mecânicas
Propriedades Gerais
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|
| Densidade | 2,72 – 2,73 g/cm³ | Típico para alumínio forjado série 3000 |
Propriedades Mecânicas (Temper H14)
| Propriedade | Valor | Condição | Norma Relacionada | Forma | Comentário |
|---|
| Módulo de elasticidade (Young) | 69,5 – 70,0 GPa | – | – | – | Típico para alumínio forjado série 3000 |
| Tenacidade à fratura (plane-strain) | 22,0 – 35,0 MPa·√m | – | – | – | Típico para alumínio forjado série 3000 |
| Coeficiente de Poisson | 0,33 | – | – | – | Típico para alumínio forjado série 3000 |
| Módulo de cisalhamento | 25,0 – 26,0 GPa | – | – | – | Típico para alumínio forjado série 3000 |
| Resistência à tração (UTS) | 140 MPa | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio | Valor mínimo típico para o temper H14 |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 22 – 24 µm/m·K (2,2–2,4×10⁻⁵ 1/K) | Típico para alumínio forjado série 3000 |
| Ponto de fusão | 629 – 654 °C | Típico para alumínio forjado série 3000 |
| Calor específico | 893 – 920 J/(kg·K) | Típico para alumínio forjado série 3000 |
| Condutividade térmica | 154 – 193 W/(m·K) | Típico para alumínio forjado série 3000 |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|
| Condutividade elétrica | 23 – 29 MS/m (23.000.000 – 29.000.000 S/m) | Típico para alumínio forjado série 3000 |
| Resistividade elétrica | 34 – 42 nΩ·m (3,4–4,2×10⁻⁸ Ω·m) | Típico para alumínio forjado série 3000 |
Composição Química (ASTM B211, Formas: Barra, Vergalhão, Fio)
| Elemento | Intervalo (% em peso) | Condição | Norma | Forma |
|---|
| Cobre (Cu) | 0,05 – 0,20 | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio |
| Ferro (Fe) | 0,70 máx. | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio |
| Manganês (Mn) | 1,0 – 1,5 | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio |
| Silício (Si) | 0,60 máx. | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio |
| Zinco (Zn) | 0,10 máx. | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio |
| Outros (cada) | 0,05 máx. | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio |
| Outros (total) | 0,15 máx. | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio |
| Alumínio (Al) | Restante | H14 | ASTM B211 | Barra, Vergalhão, Fio |
Propriedades Tecnológicas
| Propriedade | Avaliação |
|---|
| Trabalhabilidade (conformação a frio/quente) | Boa – adequada para dobra, estampagem e usinagem |
| Soldabilidade | Excelente (TIG, MIG, brasagem, solda a ponto) |
| Maquinabilidade | Boa para ligas de alumínio (use ferramentas afiadas, lubrificação) |
| Anodização | Boa – aceita anodização protetora e decorativa |
Comparação Rápida: Temperos da Liga 3003
| Temper | Resistência à Tração (MPa) | Alongamento Típico (%) | Aplicações Típicas |
|---|
| O (Recozido) | ~110 | 30–40 | Conformação profunda, trabalho a frio severo |
| H12 (1/4 duro) | ~130 | 10–18 | Uso geral, conformação moderada |
| H14 (1/2 duro) | 140 (mín.) | 6–12 | Equilíbrio resistência/conformabilidade, uso estrutural leve |
| H16 (3/4 duro) | 165 (mín.) | 4–8 | Maior resistência, conformabilidade limitada |
| H18 (Duro) | 185 (mín.) | 3–5 | Máxima resistência por trabalho a frio, pouca conformação |
Normas Relacionadas
- ASTM B211 – Barras, vergalhões e fios de alumínio e ligas de alumínio
- ASTM B209 – Chapas e folhas
- ASTM B210 – Tubos estirados sem costura
- ASTM B241 – Tubos sem costura das ligas 6061, 6063
- AMS 4008, 4009 (especificações aeroespaciais)
