Tecnologia dos MateriaisAlumínio e Suas Ligas
Reciclabilidade e tratamentos
Prof. Henrique Cezar Pavanati
E-mail: [email protected]
Módulo II - Mecânica
Instituto Federal de Santa Catarina
Campus Florianópolis
Departamento Acadêmico de Metal-Mecânica
Curso Técnico em Mecânica
www.pavanati.com.br
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Alumínio e Suas Ligas
Materiais e Processos de Fabricação
Reciclagem do alumínio
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Energia equivalente necessária para produção de:
0,3
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• 100% reciclável;
• Mantém características físico-químicas infinitamente (alu-
mínio puro);
• Usa apenas 5% da energia utilizada para obter alumínio
primário (15 kWh/kg ---- 0.750 kWh/kg);
• Para cada tonelada reciclada, evita-se o uso de 4,4 tone-
ladas de bauxita;
• Tem alto valor residual, incentivando a coleta;
• No Brasil, estima-se que cerca de 150 mil pessoas tenham
na coleta de latas de alumínio sua principal fonte de renda;
• Reciclagem é um exemplo vivo de consciência ambiental.
Reciclabilidade do alumínio (Alumínio secundário)
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Curiosidades – Latinha de alumínio
• 67 latinhas de alumínio correspondem a 1 kg;
• No Brasil são consumidas 51 latas de alumínio por
habitante por ano, enquanto nos Estados Unidos es-
se número chega a 375 latas por habitante;
• Uma lata de alumínio demora mais de 100 anos para
se decompor na natureza;
• O Brasil é o país que mais recicla latas de alumínio
no mundo.
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Reciclagem AlumínioVÍDEO
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TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS DE Al
• Recozimento para recristalização, alívio
de tensões e homogeneização;
• Solubilização;
• Precipitação ou envelhecimento.
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TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS DE Al
Recozimento de alívio de tensões
• T = 130 - 150 oC
• Tempo depende da espessura da peça
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• T= 300 - 400 oC
• Recristalização: para ligas laminadas,
extrudadas;
• Homogeneização: peças fundidas (para
difundir os microconstituintes),
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS DE Al
Recozimento para recristalização e homogeneização
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• Dissolve as fases microscópicas;
• Temperatura depende da liga.
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS DE Al
Solubilização
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• Consiste na precipitação de outra fase, na
forma de partículas extremamente peque-
nas e uniformemente distribuídas;
• Esta nova fase endurece a liga;
• Após o envelhecimento o material terá
adquirido máxima dureza e resistência
mecânica.
TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS DE Al
Envelhecimento
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Exemplo: Tratamento térmico das
LIGAS Al-Cu
Para uma liga Al-4%Cu ter maior endurecimento por
precipitação é necessário fazer:
1. Solubilizar o Cobre (fase ) – aquecer em torno de
515 ºC;
2. Resfriar rapidamente até temperatura ambiente
(“temperar”);
3. Reaquecer entre 130 e 190 ºC (“envelhecimento”);
4. Resfriar ao ar.
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Envelhecimento
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Microestruturas das LIGAS Al-Cu
Al – 4 % Cu
Precipitados finos em solução
(552 °C por 1 h, temperado em
água e reaquecido a 316 °C por 1
h e resfriado ao ar).
Al – 4 % Cu
Precipitados de fase θ.
20 µm 10 µm
Melhores proprieda-
des mecânicas
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A fase endurecedora das ligas Al-Cu é CuAl2 ()
Solubilização5,65%
Envelhecimento
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Solubilização
Precipitação
Resfriamento
em água
Chamado de
envelhecimento.
Que pode ser
natural ou artificial
A ppt se dá
a temp. amb.
A ppt se dá
acima da
temp. amb.
por reaque-
cimento.
Solubilização seguida de envelhecimento
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Ligas
envelhecidas
artificialmente
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Tratamento de Anodização - Características
• Consiste em reforçar a camada
de oxidação (Al2O3) por proces-
so eletrolítico (4-100 µm);
• A peça de Al a ser tratada é o
ânodo (onde ocorre a oxidação);
• O íon oxidante que se libera
sobre a peça pode ser impreg-
nado com corantes;
• Também aplicado a outros
metais como nióbio, titânio,
tungstênio, etc.
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Tratamento de Anodização
Pigmento
Eletrólito áci-
do sulfúrico
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Tratamento de Anodização
Vista lateral (fraturada) Vista superior (poros)
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