A indústria aeroespacial exige materiais com características de desempenho excepcionais: alta relação resistência-por{1}}peso, excelente resistência à fadiga, alta tenacidade à fratura e resistência superior à corrosão, muitas vezes em temperaturas elevadas. As ligas de alumínio têm sido o carro-chefe desta indústria desde o seu início, evoluindo continuamente para atender aos requisitos cada vez mais rigorosos para aeronaves comerciais e militares, espaçonaves e mísseis.

 

Abaixo está uma lista abrangente de ligas de alumínio frequentemente utilizadas em aplicações aeroespaciais, categorizadas por suas séries de ligas primárias e destacando seus principais usos e vantagens.

 

1. 2série xxx (ligas de alumínio-cobre)

Esta série é caracterizada por sua excelente resistência e resistência à fadiga, principalmente devido aos efeitos de endurecimento por precipitação do cobre. No entanto, eles podem ser suscetíveis à corrosão e muitas vezes requerem revestimentos protetores.

2014

Principais recursos:Alta resistência, boa usinabilidade.

Usos aeroespaciais:Frequentemente encontrado em-estruturas de fuselagem para serviços pesados, revestimentos de asas e membros de suporte interno. Menos comum em novos projetos devido à suscetibilidade à corrosão sob tensão em comparação com ligas mais novas.

2024

Principais recursos:Uma das ligas aeroespaciais mais comuns. Excelente resistência à fadiga, alta resistência e boa tenacidade.

Usos aeroespaciais:Amplamente utilizado em revestimentos de fuselagem, estruturas de asas, membros de tensão devido ao seu equilíbrio de propriedades. As têmperas T3 e T4 são particularmente populares.

2124

Principais recursos:Uma variante de alta-pureza de 2024 com maior tenacidade à fratura e resistência ao crescimento de trincas por fadiga.

Usos aeroespaciais:Componentes estruturais críticos onde são necessários maior resistência e desempenho à fadiga, como revestimentos inferiores das asas e anteparas da fuselagem.

2219

Principais recursos:Alta resistência a temperaturas elevadas, boa soldabilidade e excepcional tenacidade à fratura.

Usos aeroespaciais:Usado extensivamente em aplicações espaciais (por exemplo, tanque externo do ônibus espacial, foguetes Delta IV), aeronaves supersônicas e componentes de mísseis onde a resistência ao calor é crucial.

 

2. 5série xxx (ligas de alumínio-magnésio)

Estas ligas são conhecidas pela sua excelente resistência à corrosão, especialmente em ambientes marinhos, boa soldabilidade e resistência moderada. Eles são frequentemente usados ​​para componentes que requerem boa conformabilidade.

5052

Principais recursos:Boa resistência, excelente resistência à corrosão, boa conformabilidade e soldabilidade.

Usos aeroespaciais:Peças internas, tanques de combustível, linhas hidráulicas e outros componentes não-estruturais ou moderadamente estressados ​​onde a conformabilidade e a resistência à corrosão são fundamentais.

5083

Principais recursos:Alta resistência, excelente resistência à corrosão (especialmente em água salgada), boa soldabilidade e propriedades criogênicas muito boas.

Usos aeroespaciais:Usado principalmente em equipamentos de apoio terrestre para a indústria aeroespacial, tanques criogênicos (por exemplo, para propulsores) e alguns-componentes não estruturais de aeronaves.

 

3. 6série xxx (ligas de alumínio-magnésio-silício)

Esta série combina boa resistência, excelente resistência à corrosão e boa soldabilidade. Eles são frequentemente usados ​​para componentes estruturais onde a ductilidade também é importante.

6061

Principais recursos:Liga versátil com boa resistência, excelente resistência à corrosão e muito boa soldabilidade.

Usos aeroespaciais:Estruturas secundárias, peças de reparo, componentes gerais de chapa metálica, tubos e elementos estruturais não{0}}críticos onde o equilíbrio de propriedades e a facilidade de fabricação são importantes.

 

4. 7série xxx (ligas de alumínio-de zinco)

Estas ligas representam as ligas de alumínio de maior resistência, alcançando suas propriedades através da adição de zinco, muitas vezes com magnésio e cobre. Eles são os burros de carga para estruturas primárias altamente tensionadas.

7050

Principais recursos:Alta resistência, boa tenacidade à fratura e resistência superior à fissuração por{0}corrosão sob tensão em comparação com 7075, especialmente em seções mais espessas.

Usos aeroespaciais:Revestimentos de asas superiores e inferiores, estruturas de fuselagem, anteparas e outros componentes estruturais críticos que exigem alta resistência e boa resistência à corrosão sob tensão.

7075

Principais recursos:Excepcionalmente alta resistência, boa resistência à fadiga e tenacidade razoável.

Usos aeroespaciais:Um produto básico no setor aeroespacial para peças altamente tensionadas, como longarinas de asas, membros de fuselagem e acessórios estruturais. A têmpera T6 é muito comum, embora as têmperas T73 ofereçam melhor resistência à corrosão sob tensão com uma leve penalidade de resistência.

7079

Principais recursos:Desenvolvido para aplicações em chapas muito espessas, oferecendo boa resistência e tenacidade à fratura.

Usos aeroespaciais:Usado principalmente para placas espessas e extrusões em componentes de trens de pouso e anteparas pesadas, embora principalmente substituído por 7050 em muitos projetos modernos devido à melhor resistência à corrosão sob tensão do 7050.

7475

Principais recursos:Uma versão de alta-pureza do 7075, que oferece melhor tenacidade à fratura e resistência ao crescimento de trincas por fadiga sem perda significativa de resistência.

Usos aeroespaciais:Fratura crítica-aplicações críticas, como revestimentos de fuselagem e estruturas de asas, onde é necessária maior tolerância a danos.

 

5. Ligas de alumínio-contendo lítio (ligas de Al-Li)

Essas ligas avançadas incorporam lítio para reduzir significativamente a densidade e aumentar a rigidez, oferecendo uma economia substancial de peso em relação às ligas de alumínio convencionais, ao mesmo tempo que mantêm ou melhoram as propriedades de resistência e fadiga.

2099

Principais recursos:Liga recente de Al-Li com alta resistência, boa tolerância a danos e excelente redução de densidade.

Usos aeroespaciais:Nova geração de estruturas de fuselagem e asas, veículos de lançamento espacial e aeronaves militares onde a redução de peso é fundamental.

2198

Principais recursos:Oferece um excelente equilíbrio entre resistência, tenacidade à fratura e soldabilidade com boa redução de densidade.

Usos aeroespaciais:Utilizado em barris de pressão de veículos lançadores, fuselagem e estruturas de asas, oferecendo significativa economia de peso.

2050

Principais recursos:Alta resistência, alta tolerância a danos e boa resistência à corrosão sob tensão com admirável redução de densidade.

Usos aeroespaciais:Componentes de fuselagem e asa de alto-desempenho, principalmente em aeronaves militares e aplicações espaciais.

 

Conclusão

A evolução das ligas de alumínio tem sido fundamental para o progresso da indústria aeroespacial. Desde as robustas séries 2xxx e 7xxx, que fornecem a espinha dorsal das estruturas de aeronaves, até as ligas de-Al-Li de última geração que ultrapassam os limites da redução de peso e desempenho, esses materiais continuam a ser indispensáveis. À medida que a tecnologia aeroespacial avança, também avança o desenvolvimento de ligas de alumínio novas e mais sofisticadas, adaptadas para enfrentar os desafios da próxima-geração de aeronaves e naves espaciais.