Liga de Alumínio AA 5056-H18 – Alta Resistência para Aplicações Estruturais e Marítimas

Visão Geral da Liga AA 5056-H18

A liga AA 5056 no estado H18 (encruado duro) é a liga de maior resistência mecânica da série 5000 (Al-Mg), com teor de magnésio de 4,5–5,6%. Combina resistência à tração de 400–435 MPa (comparável a ligas da série 2000) com excelente resistência à corrosão em água do mar. É amplamente utilizada em aplicações navais, aeroespaciais (não estruturais) e de cabos elétricos de alta resistência.

Principais Características

• Resistência excepcional – UTS 400–435 MPa (maior da série 5xxx)
• Alto teor de Mg (4,5–5,6%) – Responsável pela alta resistência por solução sólida + encruamento
• Excelente resistência à corrosão marinha – Muito boa em atmosfera industrial e água do mar
• Não tratável termicamente – Endurecimento apenas por encruamento a frio
• Baixa condutividade térmica/elétrica – Devido ao alto teor de Mg em solução sólida
• Soldabilidade limitada – Requer cuidado; não recomendada para brasagem

Propriedades Físicas e Mecânicas (Estado H18)

Propriedades Gerais

Propriedade	Valor	Condição
Densidade	2,64 g/cm³	H18

Propriedades Mecânicas

Propriedade	Valor	Condição	Norma
Resistência à tração (UTS)	400 MPa (mín.) / 435 MPa (típico)	H18	AA, ASTM B211
Módulo de elasticidade	71,0 GPa	H18	AA, ASTM B211
Módulo de cisalhamento	26,0–26,5 GPa	–	Typical 5xxx
Dureza Brinell	105 HB	H18	AA Standards
Coeficiente de Poisson	0,33	–	Typical 5xxx
Tenacidade à fratura (KIC)	22–35 MPa·√m	–	Typical 5xxx
Limite de fadiga em flexão	150 MPa	H18	AA Standards

Propriedades Térmicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Condição
Coef. de expansão térmica	20 °C / 100 °C	24,1 × 10⁻⁶ 1/K	H18
Condutividade térmica	–	109–117 W/(m·K)	H18
Calor específico	–	879–963 J/(kg·K)	Typical 5xxx
Ponto de fusão	–	565–640 °C	H18
Temp. máx. de serviço	–	150 °C	Typical 5xxx

Propriedades Elétricas

Propriedade	Valor	Condição
Condutividade elétrica	16–17 MS/m (≈ 28–29% IACS)	H18
Resistividade elétrica	58,8–62,5 nΩ·m	H18

Composição Química Típica (AA 5056)

Elemento	Teor (% em massa)
Magnésio (Mg)	4,5–5,6
Cromo (Cr)	0,05–0,20
Manganês (Mn)	0,05–0,20
Ferro (Fe)	≤ 0,40
Silício (Si)	≤ 0,30
Cobre (Cu)	≤ 0,10
Zinco (Zn)	≤ 0,10
Outros (cada)	≤ 0,05
Outros (total)	≤ 0,15
Alumínio (Al)	Restante

Propriedades Tecnológicas

Propriedade	Classificação
Brasagem	Nenhuma brasagem conhecida ou desenvolvida
Resistência à corrosão geral	Muito boa – sem proteção em atmosfera industrial/marinha (O, H111, H12, H32, H14, H34, H18, H38)
Trinca por corrosão sob tensão (SCC)	Sem danos em operação (O, H111, H12, H32, H14, H34); danos limitados em laboratório para H18/H38; suscetível em H192/H392
Usinabilidade geral	Ruim (O, H111, H12, H32), Suficiente (H14, H34, H18, H38), Boa/Aceitável (H192, H392)
Trabalhabilidade (conformação)	Boa (O, H111), Aceitável (H12, H32, H14, H34), Ruim (H18, H38), Difícil (H192, H392)
Anodização	Protetiva: boa; Decorativa: limitada (superfície pode ficar irregular)

Normas Aplicáveis

• AA Standards (Aluminum Association)
• ASTM B211 – Barras, vergalhões, fios e perfis estirados

Aplicações Típicas

• Cabos elétricos de alta resistência (condutores ACSR – alumínio 5056 / alma de aço)
• Estruturas navais e offshore de alta solicitação
• Componentes aeroespaciais não críticos (suportes, acessórios)
• Arames, cabos e cordoalhas de alumínio
• Rebites de alta resistência para união de ligas 5xxx
• Estruturas de mísseis e veículos espaciais

⚠️ Limitações Críticas

• Temperatura de serviço ≤ 150 °C – Risco de sensibilização (precipitação de β-Al₃Mg₂) e perda de resistência à SCC
• Não soldável por brasagem – Não existem processos de brasagem estabelecidos
• Conformabilidade muito baixa no H18 – Requer têmpera O ou H111 para conformação, seguida de encruamento
• Soldagem por fusão – Possível mas reduz resistência na ZTA (zona termicamente afetada); usar metal de aporte 5356 ou 5556

Comparação: 5056 vs 5052 vs 5083 vs 5050

Liga/Têmpera	Mg (%)	UTS (MPa)	Dureza (HB)	Condut. Elétrica (% IACS)	Corrosão Marinha
5056-H18	4,5–5,6	400–435	105	~28%	Excelente
5083-H116/H321	4,0–4,9	305–380	~90	~29%	Excelente (certificada)
5052-H32	2,2–2,8	210–260	~60	~35%	Muito boa
5050-H38	1,1–1,8	200–220	63	~50%	Muito boa