Liga de Alumínio EN AW-2024 T651 (EN 573-3): Alta Resistência com Estabilidade Dimensional
Visão Geral
A liga EN AW-2024 na têmpera T651 combina a alta resistência do envelhecimento artificial (T6) com um passo adicional de alívio de tensões por estiramento controlado (1,5–3% de deformação permanente). Isso resulta em excelente estabilidade dimensional durante usinagem, reduzindo distorções em peças complexas. Mantém as características da série 2024: alta resistência, boa usinabilidade, mas baixa resistência à corrosão nativa.
Propriedades Gerais
| Propriedade | Temperatura | Valor | Condição | Normas Relacionadas | Formatos |
|---|
| Densidade | — | 2,77 g/cm³ | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra |
| Densidade | 20 °C | 2,77 g/cm³ | T651 | EN 573-3 | Vergalhão |
Propriedades Mecânicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Condição | Normas | Formatos | Observação |
|---|
| Módulo de elasticidade | — | 73,0 GPa | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra | — |
| Módulo de elasticidade | 20 °C | 70,0–74,5 GPa | T651 | EN 573-3 | Vergalhão | — |
| Alongamento (A50) | — | 3,0 % | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra | — |
| Alongamento (A100) | — | 4,0 % | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra | — |
| Alongamento (A50) | 20 °C | 3,0 % | T651 | EN 573-3 | Vergalhão | — |
| Alongamento (A100) | 20 °C | 4,0 % | T651 | EN 573-3 | Vergalhão | — |
| Dureza Brinell | 20 °C | 123–125 HB | T651 | EN 573-3 | Vergalhão | — |
| Tenacidade à fratura (plano-deformação) | — | 22–35 MPa·√m | — | — | — | Típico para alumínio forjado série 2000 |
| Coeficiente de Poisson | — | 0,33 | — | — | — | Típico para alumínio forjado série 2000 |
| Módulo de cisalhamento | — | 27,4 GPa | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra | — |
| Módulo de cisalhamento | 20 °C | 27,0–28,0 GPa | T651 | EN 573-3 | Vergalhão | — |
| Resistência à tração | — | 425 MPa | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra | Mínimo especificado |
| Resistência à tração | 20 °C | 425 MPa | T651 | EN 573-3 | Vergalhão | Mínimo especificado |
Propriedades Térmicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Condição | Normas | Formatos |
|---|
| Coeficiente de expansão térmica | -50 °C a 300 °C | 21,1–24,7 × 10⁻⁶ 1/K | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra |
| Ponto de fusão | — | 505–640 °C | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra |
| Calor específico | 20 °C | 875 J/(kg·K) | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra |
| Condutividade térmica | 20 °C | 121–193 W/(m·K) | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra |
Propriedades Elétricas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Condição | Normas | Formatos |
|---|
| Condutividade elétrica | 20 °C | 17–29 MS/m (17–29 × 10⁶ S/m) | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra |
| Resistividade elétrica | 20 °C | 3,45–5,88 × 10⁻⁸ Ω·m | T651 | EN 573-3, EN 754 | Chapa, tira, placa, forjado, tubo, tubo soldado, barra |
Composição Química (Principais Elementos)
| Elemento | Teor (% em massa) | Condição | Normas | Formatos |
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| Cobre (Cu) | 3,8–4,9 | T651 | EN 573-3, EN 754 | Todos |
| Magnésio (Mg) | 1,2–1,8 | T651 | EN 573-3, EN 754 | Todos |
| Manganês (Mn) | 0,3–0,9 | T651 | EN 573-3, EN 754 | Todos |
| Ferro (Fe) | ≤ 0,50 | T651 | EN 573-3, EN 754 | Todos |
| Silício (Si) | ≤ 0,50 | T651 | EN 573-3, EN 754 | Todos |
| Cromo (Cr) | ≤ 0,10 | T651 | EN 573-3, EN 754 | Todos |
| Titânio (Ti) | ≤ 0,15 | T651 | EN 573-3, EN 754 | Todos |
| Zinco (Zn) | ≤ 0,25 | T651 | EN 573-3, EN 754 | Todos |
| Outros (cada) | ≤ 0,05 | T651 | EN 573-3 | — |
| Outros (total) | ≤ 0,15 | T651 | EN 573-3 | — |
| Alumínio (Al) | Restante | T651 | EN 573-3 | Todos |
Propriedades Tecnológicas
| Característica | Avaliação |
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| Anodização | Decorativa: não adequada; Protetora: boa |
| Brasagem | Brasagem forte (com/sem fluxo): não adequada; Brasagem por fricção: aceitável; Brasagem branda com fluxo: não adequada |
| Resistência à corrosão | Água do mar: fraca; Intemperismo: fraca |
| Trabalhabilidade (estado O – recozido) | Dobramento/giro a frio: suficiente/aceitável; Extrusão por impacto a frio: aceitável; Estampagem profunda/upsetting: aceitável/suficiente |
Vantagens da Têmpera T651
- Estabilidade dimensional superior: Alívio de tensões residuais minimiza empenamento durante usinagem pesada
- Resistência equivalente ao T6: Mesmos níveis mínimos de resistência à tração (425 MPa)
- Melhor tenacidade à fratura: Geralmente superior ao T6 convencional devido à redução de tensões residuais
- Menor sensibilidade à corrosão sob tensão (SCC): Comparado ao T6 sem alívio de tensões
Comparativo de Têmperas da Série 2024
| Têmpera | Processo | Rm Mín. (MPa) | Along. Mín. (%) | Estabilidade Dimensional | Resistência SCC |
|---|
| T3 / T3511 | Solução + têmpera natural + estiramento | 395–450 | 6–8 | Boa | Moderada |
| T6 | Solução + envelhecimento artificial | 425 | 4–5 | Regular | Baixa |
| T651 | Solução + envelhecimento artificial + estiramento (1,5–3%) | 425 | 3–4 | Excelente | Melhor que T6 |
| T851 | Solução + têmpera + envelhecimento artificial + estiramento | 455–485 | 3–5 | Excelente | Boa |
Aplicações Típicas
- Placas grossas usinadas para estruturas de asa e fuselagem
- Componentes de trem de pouso (cilindros, braços)
- Peças forjadas de grande porte com usinagem extensiva
- Estruturas de satélites e veículos de lançamento
- Ferramentas e moldes para indústria aeroespacial
Notas Importantes
A designação T651 aplica-se principalmente a placas, barras e forjados (produtos espessos). Para chapas finas e perfis, utiliza-se geralmente T6 ou T4. A têmpera T651 é a escolha preferida quando a peça requer usinagem extensiva de material bruto (billet ou placa grossa) para geometria final complexa, garantindo que as tensões de têmpera não causem distorção fora de tolerância.
Assim como nas outras têmperas da liga 2024, a proteção contra corrosão é mandatória: recomenda-se revestimento Alclad (camada de alumínio puro ou liga 6xxx) ou sistema de primer/pintura de alta performance.
