Materials Engineering
As ligas com tratamento térmico podem ser reforçadas por tratamento térmico.
As ligas das séries 2xxx, 6xxx e 7xxx são tratadas termicamente.
A resistência inicial destas ligas é alcançada devido ao efeito de endurecimento dos elementos de liga: cobre (Cu), silício (Si), magnésio (Mg) e zinco (Zn).
Desde a solubilidade destes elementos (ou compostos intermetálicos formados a partir destes elementos) em alumínio sólido depende da temperatura, é possível endurecer as ligas deste grupo através de um tratamento térmico, chamado endurecimento por precipitação (endurecimento por envelhecimento).
Turecimento por precipitação (endurecimento por envelhecimento) – reforço por precipitação de partículas finas de uma segunda fase a partir de uma solução sólida supersaturada.
O tratamento térmico por precipitação envolve as seguintes etapas:
Nesta fase uma peça é aquecida a uma temperatura acima da temperatura do solvente para dissolver a segunda fase na solução sólida.
A peça é mantida a esta temperatura durante um tempo que varia de 1 hora a 20 horas até que a dissolução seja realizada.
A temperatura e o tempo de imersão do tratamento da solução não devem ser demasiado elevados para evitar o crescimento excessivo dos grãos.
A têmpera é realizada em água, mistura água-ar ou às vezes em ar.
Objeto da operação de têmpera é obter solução sólida de supersaturação à temperatura ambiente.
Desde que a segunda fase retenha a dissolução nesta fase, a dureza da liga têmpera é menor do que a precipitação após a idade, porém maior do que a dureza da liga em estado recozido.
Dependendo da temperatura a que esta operação é realizada o envelhecimento pode ser artificial ou natural.
1. Envelhecimento artificial.
Nesta fase a peça é aquecida até uma temperatura inferior à temperatura do solvente, seguida de um tempo de imersão que varia entre 2 a 20 horas.
O tempo de imersão depende da temperatura de envelhecimento (quanto mais alta a temperatura, mais baixo o tempo de imersão).
A temperatura de envelhecimento e o tempo de imersão também são determinados pela desejada combinação resultante da força e ductilidade da liga.
Temperatura e tempo de envelhecimento demasiado elevados resultam em envelhecimento excessivo – diminuição da força e aumento da ductilidade.
2. Envelhecimento natural
O envelhecimento natural é conduzido à temperatura ambiente e leva um período de tempo relativamente longo (de vários dias a várias semanas).
As ligas deste grupo são fornecidas na condição O (recozido) ou na condição T (tratamento térmico por endurecimento por envelhecimento).
As ligas com tratamento térmico são usadas para a fabricação de peças e estruturas aeronáuticas, peças de máquinas de parafuso, painéis de carroceria automotiva, estruturas soldadas.
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