Liga de Alumínio EN AW-2011 T4 (EN 573-3) – Alta Usinabilidade e Precisão Dimensional
Visão Geral da Liga EN AW-2011 T4
A liga EN AW-2011 no estado T4 (tratada termicamente por solubilização e envelhecimento natural) é a liga de referência para usinagem de alta velocidade e precisão ("free-machining alloy"). Pertence à série 2xxx (Al-Cu), sendo endurecível por envelhecimento.
O seu grande trunfo é a capacidade de ser usinada em velocidades muito elevadas com ferramentas padrão, gerando cavacos curtos e quebradiços, resultando em acabamento superficial brilhante e tolerâncias dimensionais rigorosas. No entanto, não oferece boa resistência à corrosão nem soldabilidade, exigindo proteção superficial (anodização protetora, pintura, revestimento) na maioria das aplicações.
Principais Aplicações
- Peças de precisão usinadas em tornos automáticos e CNC (parafusos, porcas, conectores, buchas, eixos)
- Componentes de instrumentação, ótica e relojoaria
- Peças para indústria elétrica/eletrônica (terminais, conectores, dissipadores usinados)
- Componentes hidráulicos e pneumáticos (corpos de válvulas, raccords)
- Fixadores de alta resistência (parafusos, rebites – geralmente no estado T6/T8)
Propriedades Físicas e Mecânicas Principais (Estado T4)
| Propriedade | Valor (Estado T4) | Unidade |
|---|---|---|
| Densidade | 2,82 – 2,83 | g/cm³ |
| Módulo de Elasticidade (20 °C) | 70 – 72,5 | GPa |
| Módulo de Cisalhamento (20 °C) | 27,3 | GPa |
| Coeficiente de Poisson | 0,33 | – |
| Resistência à Tração (Rm) | 275 (mín.) | MPa |
| Limite de Escoamento (Rp0,2) – típico | ≈ 130 – 160 | MPa |
| Alongamento (A50 / A100) | 12 – 14 % | % |
| Dureza Brinell (HB) | ≈ 95 | HB |
| Resistência à Fadiga (flexão) | 125 | MPa |
| Tenacidade à Fratura (Plano-Deformação) | 22 – 35 | MPa·√m |
Propriedades Térmicas e Elétricas
| Propriedade | Valor | Unidade |
|---|---|---|
| Ponto de Fusão (intervalo) | 540 – 645 | °C |
| Condutividade Térmica (20 °C) | 151 – 220 | W/(m·K) |
| Calor Específico (20 °C) | 864 | J/(kg·K) |
| Coef. Dilatação Térmica (20 °C) | 22,9 – 25,0 × 10⁻⁶ | 1/K |
| Condutividade Elétrica (20 °C) | 23 – 32 | MS/m (≈ 40 – 55 % IACS) |
| Resistividade Elétrica (20 °C) | 3,1 – 4,3 × 10⁻⁸ | Ω·m |
Composição Química (EN 573-3) – % em Massa
| Elemento | Mín. | Máx. |
|---|---|---|
| Alumínio (Al) | Resto | – |
| Cobre (Cu) | 5,0 | 6,0 |
| Chumbo (Pb) | 0,2 | 0,6 |
| Bismuto (Bi) | 0,2 | 0,6 |
| Ferro (Fe) | – | 0,70 |
| Silício (Si) | – | 0,40 |
| Zinco (Zn) | – | 0,30 |
| Outros (cada) | – | 0,05 |
| Outros (total) | – | 0,15 |
Nota: A adição de Pb e Bi (0,2–0,6% cada) é a chave para a excepcional usinabilidade ("chip breaker"), mas restringe o uso em aplicações alimentícias/potáveis e exige atenção às diretrizes RoHS/REACH.
Propriedades Tecnológicas
- Anodização: Decorativa – não adequada; Protetora – fraca (devido ao alto teor de Cu e partículas de Pb/Bi).
- Brasagem: Forte (com fluxo) – não adequada; Forte (sem fluxo) – não adequada; Soldagem por fricção – suficiente; Branda – não recomendada.
- Resistência à Corrosão: Água do mar – fraca; Intemperismo atmosférico – suficiente (requer proteção).
- Conformabilidade: Estampagem profunda/Recalque – não recomendada / aceitável; Dobramento – limitado (baixa ductilidade no T4 comparado a estados O/H1x).
- Soldabilidade: Não recomendada (sensibilidade à trinca a quente, perda de propriedades na ZAC).
Normas de Referência
- EN 573-3 – Composição química
- EN 755 – Perfis extrudados / barras / tubos (propriedades mecânicas)
- EN 586 – Tolerâncias dimensionais
Comparação Rápida: EN AW-2011 T4 vs. T6
| Característica | T4 (Envelhecimento Natural) | T6 (Envelhecimento Artificial) |
|---|---|---|
| Resistência à Tração (Rm) | ~275 MPa | ~295 – 310 MPa |
| Limite de Escoamento (Rp0,2) | ~130–160 MPa | ~240–270 MPa |
| Alongamento | 12–14 % (mais dúctil) | 4–8 % (menos dúctil) |
| Dureza Brinell | ~95 HB | ~110 HB |
| Usinabilidade | Excelente | Excelente (cavacos ligeiramente mais duros) |
| Estabilidade Dimensional | Boa | Melhor (menor tensão residual) |
Resumo das Vantagens e Limitações
| Vantagens | Limitações |
|---|---|
| Usinabilidade excepcional (velocidade, acabamento, vida da ferramenta) | Baixa resistência à corrosão (requer proteção superficial obrigatória) |
| Excelente precisão dimensional e acabamento "brilhante" saído da máquina | Não soldável (trinca a quente, perda de propriedades) |
| Boa resistência mecânica para uma liga de usinagem (série 2xxx) | Contém Chumbo e Bismuto (restrições RoHS/REACH, não uso alimentar) |
| Cavacos curtos e quebradiços (facilita automação e evacuação) | Anodização decorativa/protetora ineficaz |
| Boa condutividade elétrica/térmica para série 2xxx | Conformabilidade a frio limitada |
EN 573-3 AW-2011 T3: Liga de Alumínio Premium para Usinagem de Precisão
Liga de Alumínio EN AW-2011 T6 (EN 573-3) – Alta Resistência e Usinabilidade de Precisão
Metal
- EN 573-3 Liga de Alumínio 3.0505 (Estado F): Propriedades e Normas
- EN 573-3 Liga de Alumínio 3.1305 (Estado F): Propriedades Mecânicas Principais
- EN 573-3 Liga de Alumínio 3.1305 (Estado O): Propriedades Mecânicas e Normas
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- EN 573-3 Grau 3.3316 F – Propriedades e Normas da Liga de Alumínio Série 5000
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