Alumínio 5052 vs 6061: escolher a liga certa para Coil Coating.
Ambas as ligas surgem nas mesmas especificações, normalmente por razões diferentes. Uma foi concebida para ser conformada e revestida tal como é fornecida. A outra foi concebida para ser tratada termicamente para obter resistência. Saber qual das funções uma especificação está realmente a pedir resolve a maior parte da confusão entre elas.
Pontos principais
- A 5052 é não tratável termicamente e é, em geral, menos sensível ao ciclo de cura de uma linha de Coil Coating do que uma liga tratável termicamente; a 6061 é tratável termicamente e, em geral, é a forma de produto errada para bobina pintada.
- O programa de laminagem da Orbit abrange ligas 1xxx, 3xxx e 5xxx, e não 6xxx, pelo que uma linha 6061 numa especificação de bobina exige normalmente uma segunda análise.
- A soldadura perturba a têmpera T6 da 6061 na zona da soldadura; a 5052 não tem essa dependência de tratamento térmico pós-soldadura.
- Para revestimento de fachadas e coberturas exteriores em particular, a escolha real de liga é normalmente entre 3xxx e 5xxx, e não entre 5xxx e 6xxx.
- Valores específicos de resistência à tracção e de limite de elasticidade de qualquer das ligas estão disponíveis mediante pedido, face à sua têmpera e espessura.
Qual é a diferença real entre a 5052 e a 6061?
A 5052 é uma liga 5xxx de alumínio-magnésio não tratável termicamente, que obtém a sua resistência da deformação a frio durante a laminagem. A 6061 é uma liga 6xxx de alumínio-magnésio-silício tratável termicamente, solubilizada e envelhecida até uma têmpera como a T6 para atingir a resistência para que foi concebida. Essa diferença de metalurgia explica a maior parte da diferença prática entre elas.
A 5052 é fornecida em têmperas da série H, que descrevem o grau de deformação a frio aplicado. Ambas são designações registadas e normalizadas e não produtos proprietários, pelo que as características gerais aqui apresentadas correspondem ao comportamento publicado das ligas e não a uma afirmação sobre o material de um fornecedor em particular.
Porque é que o Coil Coating favorece a 5052 em relação à 6061?
O ciclo de cura de uma linha de Coil Coating tem, em geral, um efeito muito menor na resistência de uma liga não tratável termicamente como a 5052 do que numa liga tratável termicamente, uma vez que a resistência da 5052 nunca foi definida pelo calor, embora o resultado efectivo continue a depender do ciclo específico. Uma liga tratável termicamente como a 6061 é mais sensível à têmpera e ao historial térmico ao longo desse mesmo ciclo, o que é mais uma razão pela qual a 5052 se adequa melhor ao Coil Coating do que a 6061.
Isto reflecte também um padrão mais amplo de forma de produto: as ligas 6xxx e 7xxx são usadas muito mais em extrusões, peças maquinadas e estruturas do que em bobina, ao passo que o programa da Orbit lamina 1xxx, 3xxx e 5xxx para bobina revestida. É um padrão de forma de produto, e não uma afirmação sobre o que uma determinada fábrica consegue produzir.
Onde se enquadra realmente a 6061, se não no Coil Coating?
A 6061 justifica o seu lugar em perfis extrudidos, elementos estruturais e componentes maquinados, onde o tratamento térmico confere uma resistência que uma liga não tratável termicamente não consegue atingir para o mesmo peso. Se uma especificação pede chapa ou bobina 6061 pintada, vale a pena verificar se o requisito se prende realmente com resistência estrutural.
Se assim for, uma extrusão 6xxx tratada termicamente é provavelmente a forma de produto correcta, totalmente separada do painel revestido. Se a liga foi simplesmente transposta de um desenho estrutural por hábito, uma conversa sobre Coil Coating com a família de ligas adequada é o caminho mais directo. O programa de laminagem da Orbit abrange ligas 1xxx, 3xxx e 5xxx, pelo que uma linha 6061 é um bom pretexto para rever qual delas a especificação realmente necessita.
A soldadura altera a liga que deve escolher?
Sim, em qualquer projecto em que a bobina seja soldada e não apenas conformada. A 5052 solda bem pelos processos comuns e não depende de tratamento térmico pós-soldadura, uma vez que nunca foi reforçada pelo calor. A 6061 também pode ser soldada, mas a soldadura perturba localmente a sua têmpera T6 na zona afectada pelo calor em redor da soldadura.
Recuperar aí as propriedades T6 completas exige, em geral, um tratamento térmico pós-soldadura integral da peça. Num programa de Coil Coating, em que os painéis são tipicamente conformados e não soldados, isto tem menos relevância directa, mas é mais uma razão pela qual as ligas não tratáveis termicamente se adequam bem a chapa revestida: as propriedades com que saem da fábrica são as propriedades que mantêm ao longo do processamento posterior, incluindo o revestimento.
O que oferece realmente a 5052 a um comprador de bobina?
A 5052 combina resistência moderada para uma liga não tratável termicamente com boa conformabilidade e a resistência à corrosão geralmente associada à química de alumínio-magnésio, incluindo em ambientes marinhos e costeiros. Solda bem, aceita uma ampla gama de acabamentos e as suas têmperas da série H oferecem uma forma previsível de trocar conformabilidade por resistência.
Veja o que significam realmente os números 1xxx, 3xxx e 5xxx para perceber como a 5052 se posiciona em relação às outras séries que a Orbit lamina. Valores específicos de resistência à tracção e de limite de elasticidade para uma dada têmpera estão disponíveis mediante pedido, face à sua especificação, uma vez que o valor aplicável depende em conjunto da espessura e da têmpera.
Pode um projecto necessitar de ambas as ligas em simultâneo?
Sim, e é comum e não um erro. Edifícios e equipamentos que combinam painéis de alumínio revestido com estruturas de alumínio estrutural usam frequentemente extrusões ou chapa grossa 6061 para a estrutura, onde a resistência obtida por tratamento térmico se justifica, e bobina revestida 5xxx ou 3xxx para o revestimento exterior (skin) visível e exposto às intempéries.
A confusão surge normalmente quando uma única indicação de liga é copiada para ambos os âmbitos de um desenho. Vale a pena verificar, item a item, se cada peça é estrutura ou revestimento de fachada revestido, e deixar que a liga acompanhe a forma de produto em vez de um único valor por defeito para toda a especificação.
Como resolvo uma linha 5052 vs 6061 numa especificação?
Três perguntas resolvem-no normalmente: a peça é revestida por Coil Coating ou tratada termicamente e deixada com acabamento de fábrica, o requisito de resistência é suficientemente estrutural para exigir uma extrusão 6xxx separada, e a "6061" foi especificada por familiaridade com trabalho estrutural e não por uma necessidade real de Coil Coating.
- O Coil Coating aponta para 5xxx ou 3xxx; o tratamento térmico e a maquinagem após conformação apontam para 6xxx.
- Um requisito de resistência estrutural pode significar que a forma de produto correcta é uma extrusão 6xxx separada, e de modo algum um painel pintado.
- Se a "6061" foi transposta por familiaridade e não por uma necessidade de Coil Coating, pergunte qual é o desempenho que a especificação realmente procura.
Para revestimento de fachadas e coberturas exteriores em particular, veja 3003 vs 5052 para Coil Coating exterior.
Como se comparam a 5052 e a 6061 num relance?
A tabela abaixo apresenta apenas características gerais verificadas em fontes. Não contém valores mecânicos numéricos para além do que é publicamente documentado para estas designações de liga standard, e nada nela é uma afirmação específica da Orbit. As designações registadas e os limites de composição química de ambas as ligas são mantidos pela Aluminum Association nos seus registos de ligas Teal Sheets, a referência para a qual a maioria das especificações remete.
| Característica | 5052 | 6061 |
|---|---|---|
| Série | 5xxx, alumínio-magnésio | 6xxx, alumínio-magnésio-silício |
| Tratamento térmico | Não tratável termicamente (encruada) | Tratável termicamente (solubilizada + envelhecida, por exemplo T6) |
| Família de têmperas típica | O, série H | Série T (por exemplo T6) |
| Comportamento num ciclo de cura do revestimento | Em geral menos sensível ao ciclo de cura do que uma liga tratável termicamente | Mais sensível ao historial térmico |
| Soldadura | Boa soldabilidade, sem necessidade de tratamento térmico pós-soldadura | Soldável, mas a resistência na zona afectada pelo calor diminui e, em geral, exige tratamento térmico pós-soldadura para recuperar a T6 |
| Forma de produto típica | Bobina, chapa | Extrusões, perfis estruturais, peças maquinadas |
| A Orbit lamina esta liga | Sim | Não (o programa da Orbit é 1xxx, 3xxx, 5xxx) |
Perguntas frequentes
A Orbit lamina bobina 6061?
Não. O programa de laminagem da Orbit abrange ligas 1xxx, 3xxx e 5xxx. Se uma especificação pede 6061, vale a pena verificar se o requisito é realmente para Coil Coating, onde a 5052 é a opção mais próxima, ou para um produto estrutural tratado termicamente que a Orbit não produz.
Pode a 5052 substituir a 6061 num desenho?
Apenas se a peça não necessitar realmente de resistência obtida por tratamento térmico. Quando o requisito é genuinamente estrutural, uma extrusão 6xxx é a forma de produto correcta, separada de um painel revestido. Quando a peça é um painel revestido que foi designado 6061 por hábito, a 5052 é normalmente a opção mais próxima.
A 5052 ou a 3003 é a melhor opção para um projecto costeiro?
A 5052 é geralmente preferida para exposição mais exigente, próxima do mar. Veja a nossa comparação 3003 vs 5052 para Coil Coating exterior para ponderar o ambiente face à simplicidade da especificação.
Que têmpera e espessura devo especificar para bobina 5052?
Depende da operação de conformação e da resistência que a peça acabada tem de suportar. A Orbit lamina bobina com 0.20 a 2.00 mm de espessura e até 1650 mm de largura, e confirmamos a combinação de liga, têmpera e espessura face à sua especificação e não com base numa recomendação genérica.
A Orbit fornece dados de ensaios mecânicos para a 5052?
Valores específicos de resistência à tracção, limite de elasticidade e alongamento para uma dada têmpera e espessura estão disponíveis mediante pedido, face à sua especificação. Os ensaios seguem a norma ASTM ou EN consoante o seu mercado.
Referências
- Aluminum Association, Teal Sheets: designações de ligas registadas e limites de composição química da 5052 e da 6061.
Não tem a certeza de qual a liga que a sua especificação exige?
Envie a sua aplicação, requisito de conformação, espessura, revestimento e destino. Confirmaremos a família de ligas adequada a um programa de Coil Coating e responderemos no prazo de um dia útil.