Por que as ligas metálicas são mais utilizadas do que os metais “puros”?
Passo 1
O enunciado pergunta por que usamos quase sempre ligas metálicas em vez de metais quase puros. O conteúdo aqui é ciência dos materiais — especificamente partimos das propriedades mecânicas e químicas dos metais e das formas de melhorá-las. Para responder, vamos precisar entender como átomos de diferentes elementos afetam a estrutura cristalina do metal, interferem no movimento de discordâncias (defeitos responsáveis por deformação plástica) e influenciam resistência à corrosão e outras propriedades.
Passo 2
Metais puros apresentam arranjos cristalinos muito homogêneos, o que facilita demais o deslizamento de discordâncias quando aplicamos carga. Isso se traduz em baixas resistência mecânica, dureza e limite de escoamento. Ou seja, o metal puro deforma-se facilmente e não suporta grandes esforços antes de amassar ou entortar.
Passo 3
Quando adicionamos elementos de liga, esses átomos diferentes se acomodam na rede cristalina do metal-base e geram distorções na malha atômica. Essas distorções criam campos de tensão que impedem o movimento livre das discordâncias, um mecanismo conhecido como “solid solution strengthening” (endurecimento por solução sólida), aumentando a resistência mecânica e a dureza.
Passo 4
Além disso, em muitas ligas forma-se uma segunda fase (precipitados) dentro da matriz metálica. Esses precipitados atuam como barreiras extras ao avanço das discordâncias (precipitation hardening), deixando o material ainda mais resistente e capaz de suportar tensões maiores sem se deformar plasticamente.
Passo 5
Além das propriedades mecânicas, ligas costumam ter melhor resistência à corrosão. Por exemplo, o aço inox contém cromo, que forma um filme passivo de óxido na superfície, protegendo o metal de reações químicas indesejadas. Um aço quase puro (ferro com pouquíssimas impurezas) enferrujaria muito mais rápido.
Passo 6
Por fim, variando a composição e tratamentos térmicos (como têmpera e revenido no caso dos aços), podemos “ajustar” de modo muito preciso características como tenacidade, ductilidade, resistência ao desgaste e condutividade elétrica. Essa versatilidade de projetar um material com propriedades sob medida só é possível graças às ligas.
Resposta
Usamos ligas metálicas porque, ao misturar elementos na estrutura cristalina, conseguimos endurecimento por solução sólida e por precipitação, aumentando resistência mecânica e dureza; melhoramos a resistência à corrosão (por exemplo, com formação de filmes de óxido); e oferecemos enorme versatilidade para ajustar propriedades via composição e tratamentos térmicos — vantagens que os metais “puros” não têm.