Liga metálica é a mistura de um metal com um ou mais elementos, metálicos ou não, feita para obter propriedades que o metal puro não tem. O aço é ferro com carbono. O bronze é cobre com estanho. O latão é cobre com zinco. Quase todo metal usado na indústria é uma liga.
Por que não usar o metal puro
Metal puro costuma ser macio demais. Cobre puro, alumínio puro e ferro puro deformam com facilidade e desgastam rápido. Os átomos do elemento adicionado se encaixam na estrutura do metal base e dificultam o deslizamento entre as camadas: a liga fica mais dura e mais resistente.
O ganho não é só mecânico. Conforme o elemento, a liga pode resistir melhor à corrosão, fundir em temperatura mais baixa, usinar com mais facilidade ou ter atrito menor.
Os dois grandes grupos
Ligas ferrosas
O ferro é a base.
- Aço carbono: ferro com até cerca de 2% de carbono. É a liga mais usada do mundo.
- Aço inox: aço com pelo menos 10,5% de cromo, que impede a ferrugem. Os mais comuns levam também níquel.
- Ferro fundido: ferro com mais de 2% de carbono, bom para fundir peças de formato complexo.
Ligas não ferrosas
A base é outro metal. Há uma explicação completa em metais não ferrosos.
- Bronze: cobre com estanho, ou com alumínio, chumbo ou manganês.
- Latão: cobre com zinco.
- Ligas de alumínio: alumínio com magnésio e silício, como a 6061, ou com zinco, como a 7075.
- Ligas de cobre para condução: cobre com cromo ou com berílio, que ganham dureza sem deixar de conduzir.
Exemplos e para que servem
- Aço carbono: estruturas, eixos e peças mecânicas em geral.
- Aço inox 304: equipamento de alimentos, tanques e peças expostas à umidade.
- Bronze: buchas, mancais e coroas, peças que trabalham em atrito.
- Latão: conexões, válvulas e peças torneadas em série.
- Alumínio 6061: peças usinadas leves, moldes e dispositivos.
- Cobre cromo zircônio: eletrodos de solda por resistência.
O que muda quando se forma uma liga
- Dureza e resistência: sobem, na maior parte dos casos.
- Ductilidade: costuma cair. A liga mais dura estica menos antes de romper.
- Condutividade: cai. Nenhuma liga de cobre conduz tão bem quanto o cobre puro.
- Ponto de fusão: a liga não funde numa temperatura única, e sim numa faixa.
- Resistência à corrosão: pode subir muito, como no aço inox.
Escolher uma liga é escolher qual dessas trocas interessa para a peça.
Como as ligas são identificadas
Cada liga tem uma designação definida por norma, que fixa a composição e as propriedades. As mais vistas em desenho e em pedido são SAE, ASTM e AISI, o sistema UNS, que dá um código único a cada liga, e as normas ABNT. A mesma liga pode ter vários nomes: o bronze SAE 660, por exemplo, é o UNS C93200.
Por isso o pedido de material deve trazer a designação, e não só o nome do metal. "Bronze" pode ser uma dúzia de ligas diferentes.
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