Explique por qual motivo as ligas de alumínio são dívidas em dois grupos, ligas trabalháveis e ligas para fundição, e a nomenclatura usada para diferenciar os dois grupos.

Passo 1

O enunciado nos pede para entender por que as ligas de alumínio são divididas em dois grandes grupos – ligas trabalháveis (wrought alloys) e ligas para fundição (casting alloys) – e também qual é a nomenclatura oficial de cada grupo. O conteúdo envolvido é metalurgia e classificação das ligas de alumínio segundo a Aluminum Association. Vamos precisar saber ( 1) quais são as características de processamento e propriedades de cada grupo e ( 2) como funciona o sistema de numeração de séries para cada um deles.

Passo 2

Ligas trabalháveis são aquelas cujo processamento final envolve deformação plástica (laminação, extrusão, trefilação, forjamento etc.). Nelas, o controle de composição e as etapas de recozimento e têmpera permitem obter boa resistência mecânica e ductilidade após deformação. Para facilitar o projeto e a especificação, a Aluminum Association adotou um sistema de quatro dígitos:
\text{série }1xxx,\;2xxx,\;3xxx,\;4xxx,\;5xxx,\;6xxx,\;7xxx,\;8xxxé
– onde
– o primeiro dígito indica o principal elemento de liga (por exemplo, 1\!xxx = quase alumínio puro, 2\!xxx =Al-Cu, 5\!xxx =Al-Mg, 6\!xxx =Al-Mg-Si, 7\!xxx =Al-Zn-Mg, etc.);
– o segundo dígito distingue refinamentos no tratamento ou pequenas variações de composição;
– o terceiro e quarto dígitos identificam a pureza ou a sequência de desenvolvimento daquela liga dentro da série.

Passo 3

Ligas para fundição são otimizadas para serem fundidas e solidificadas em moldes (areia, pressão, coquilha). Ali busca-se alta fluidez, baixa tendência a trincas de contração e microestrutura favorável após solidificação. Essas ligas não passam por laminação ou extrusão; em vez disso, são especificadas por um código de três dígitos, opcionalmente seguido de um ponto e um dígito (decimais que indicam refinamentos):
\text{série }1xx.x,\;2xx.x,\;3xx.x,\dots,9xx.xé
– o primeiro dígito de 1xx.x a 9xx.x indica a família química principal (por exemplo, 3xx.x =Al-Si, 2xx.x =Al-Cu-Si, 4xx.x =Al-Si-Mg, 7xx.x =Al-Zn, etc.);
– os dois dígitos seguintes detalham a composição típica;
– o dígito decimal final (por exemplo, em 356.0 ou 319.1) especifica pequena variação ou grau de refinamento daquela liga.

Passo 4

Em resumo, a divisão existe porque os requisitos de processamento e propriedades são muito diferentes:
  • Ligação trabalhável: passa por conformação plástica a frio ou quente; exige controle de têmperas e recozimento; usa-se o sistema de quatro dígitos 1xxx 8xxx.
  • Liga de fundição: passa por fusão e vertimento em moldes; exige alta fluidez e controle de solidificação; usa-se o sistema de três dígitos com decimal 1xx.x 9xx.x.

Resposta

As ligas de alumínio dividem-se em trabalháveis (wrought alloys), para deformação plástica e com código de quatro dígitos 1xxx 8xxx, e em ligas de fundição (casting alloys), para vertimento em moldes e com código de três dígitos mais decimal 1xx.x 9xx.x.

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