Ligas de magnesio

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CAMPUS JUNDIAÍ
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA E AUTOMAÇÃO
MATÉRIAS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA APLICADA
LIGAS DE MAGNÉSIO
ACADÊMICOS EM6P44:
NOME: Fernando Henrique Amadeu Fernandes. RA: C885DI-0
NOME: Fabio Vieira da Silva. RA: D27699-9
NOME: Juan Damasceno Ramos. RA: N790DJ-4
NOME: Vítor César da Silva. RA: D315DA-8
ACADÊMICOS EA5P44:
NOME: Otávio Santos da Cruz. RA: D479EC-4
ACADÊMICOS EA6P44:
NOME: Washington Xisto da Silva Pereira. RA: N845GD-6
Jundiaí/SP 2019
Sumário
■ Magnésio;
■ Propriedades do Magnésio;
■ Obtenção do Magnésio;
■ Produção;
■ Ligas de Magnésio;
■ Nomenclatura das ligas;
■ Processamento das ligas de Magnésio;
■ Tratamentos Térmicos mais comuns;
■ Propriedades das Ligas Magnésio;
■ Principais Ligas de Magnésio;
■ Tipos de Ligas de Magnésio;
■ Microestrutura do fundido AE44;
■ Aplicações das Ligas Magnésio;
■ Magnésio em veículos;
■ Projeto com ligas de magnésio 
Magnésio
■ O magnésio foi descoberto na cidade de magnésia no ano de 1755 
pelo escocês Joseph Black. No ano de 1808 Sir Humphry Davy
conseguiu obter o metal puro através da eletrolise de uma mistura de 
magnésia e HgO (Oxido de mercúrio)
■ Considerado um material sólido nas condições ambientes. É oitavo 
elemento mais abundante na crosta terrestre (2,76%) e o terceiro no 
mar. Na superfície da Terra está presente na forma mineral e pode ser 
extraído de minerais rochosos. Podemos encontra-lo também na 
natureza em forma natural na pigmentação verde das plantas (mais 
conhecida como clorofila). É um elemento químico essencial para o 
homem, e por este motivo, é encontrado no organismo.
■ A sua elevada reatividade é uma das razões pela qual a produção de 
magnésio requer grande quantidade de energia.
Propriedades do Magnésio
■ Pertence à família dos Metais Alcalino-terrosos, e se localiza 
no grupo 2 A da Tabela Periódica dos elementos
Obtenção
■ É feita industrialmente através de eletrólise ígnea do cloreto 
de magnésio (MgCl2).
■ Nesse processo, esse composto é fundido, ficando livres os 
íons Mg2+ e Cl-. Formando então: MgCl2 → Mg
2+ + 2 Cl-
■ Passa-se uma corrente elétrica por esse líquido iônico que 
provoca as seguintes reações de redução e oxidação:
■ Cátodo (redução): Mg2+ + 2 e- → Mg
Ânodo (oxidação): 2 Cl- → Cl2 + 2 e
-
Reação global: MgCl2 → Mg + Cl2
Produção 
Comparando a produção do Magnésio aos outros tipos de metais 
vemos que a produção é bem mais em relação aos aços ou alumínio, 
o seu valor é por volta de 300000 toneladas por ano. Metade do 
magnésio produzido é usado diretamente nas ligas de alumínio 
visando melhorar as propriedades mecânicas (a adição de Mg nessas 
ligas varia de 1,5 a 4,5%), outras utilidades e aplicações importantes 
são:
■ Dessulfuração do Aço
■ Inoculação de ferro fundido 
■ Proteção anódica contra corrosão (Exemplo: estruturas de aço 
tipo cascos de navio, bidões de gás e petróleo ou esquentadores 
domésticos.
■ Fundição em molde ou areia de componentes metálicos.
Desvantagem:
■ A facilidade á corrosão (essa característica impede a sua 
utilização sem adição de elementos de liga)
■ Estrutura hexagonal compacta
Ligas de Magnésio
■ Essa ligas são tratadas termicamente para melhorar suas 
propriedades mecânicas.
■ O tipo de tratamento térmico depende da composição e a forma 
(fundido ou forjado) e também das condições de serviços possíveis.
■ Pode ser forjado, laminado, extrudado e fundidos.
Nomenclatura das ligas 
As ligas de magnésio são classificadas pela ASTM (American 
Society of Testing and Materials) seguindo uma designação 
própria, dividida em quatro partes. 
■ Primeira Parte (elementos de liga): composta de duas letras, 
indica os dois principais elementos de liga
■ Segunda parte: com dois números, indica o percentual desses 
dois elementos
A : Alumínio B : Bismuto C : Cobre D : Cádmio E : Terras raras
F : Ferro G : Magnésio H : Tório K : Zircônio L : Lítio
M : Manganês N : Níquel P : Chumbo Q : Prata R : Cromo
S : Silício T : Estanho W : Ítrio Y : Antimônio Z : Zinco
■ Terceira Parte: Distingue ligas com o mesmo teor de elementos de liga
· A : primeira liga registrada na ASTM
· B : segunda liga registrada na ASTM
· C : terceira liga registrada na ASTM
· D : liga de alta pureza
· E : liga de alta resistência à corrosão
· X1: liga não registrada na ASTM
■ Quarta Parte: Indica condição do tratamento térmico ou mecânico
· F : não tratado
· O : recozido
· H10 e H11 : levemente encruado
· H23, H24 e H26 : encruado e parcialmente recozido
· T4 : tratamento térmico de solubilização
· T5 : envelhecido artificialmente
· T6 : tratamento térmico de solubilização e envelhecido artificialmente
· T8 : tratamento térmico de solubilização, trabalhado a frio e envelhecido 
artificialmente
Exemplo:
Liga AZ91A-T6
AZ : significa que o alumínio e o zinco são os dois principais elementos de 
liga
91 : indica os percentuais de alumínio (9%) e zinco (1%) presentes na liga
A : indica que esta liga foi a primeira a ser registrada na ASTM com estas 
quantidades de alumínio e zinco
T6 : indica que a liga sofreu tratamento térmico de solubilização e foi 
envelhecida artificialmente
Processamento das ligas de 
Magnésio
■ As ligas de magnésio são produzidas por quase todos os métodos 
convencionais de fundição, principalmente fundição em areia 
injetada,e em coquilha.
■ Dependendo do tipo de peça, aplicação, propriedades da própria liga ,é 
feita a escolha da técnica de fundição apropriada.
■ Logo a produção dessa liga por fundição injetada é responsável por 
cerca de 90% da produção de ligas de magnésio.
Tratamentos Térmicos mais 
comuns
■ Tratamento Térmico de Solubilização → Provoca um aumento da 
resistência à tração, da ductilidade e da resistência ao impacto, mas 
diminui a dureza e o limite de escoamento ( 340 a 565ºC).
■ Tratamento Térmico de Envelhecimento→ Origina um aumento do limite de 
escoamento e da dureza (120 a 230ºC).
■ Térmico de solubilização seguido de um Envelhecimento→ Há um 
aumento considerável do limite de escoamento e da dureza, no entanto 
diminui a resistência ao impacto e a ductilidade.
■ Tratamento Térmico de Solubilização seguido de Estabilização→ Tem como 
principal objetivo a obtenção do máximo alívio de tensões e da mínima 
dilatação que as peças apresentam, quando sujeitas a elevadas 
temperaturas.
Propriedades das Ligas 
Magnésio
■ Baixa densidade levando a uma elevada relação resistência a tração/ 
massa volumétrica.
■ Baixa ductilidade*
■ Baixo ponto de fusão
■ Condutividade térmica elevada por unidade de volume
■ Soldável
■ Capacidade de amortecimento elevada levando a obter boa resistência 
ao choque.
■ Boa resistência à fadiga
■ Alta resistência ao impacto
■ Baixo módulo de Young (45 x 103 MPa)
■ Grande estabilidade dimensional
*A ductilidade é a 
propriedade que 
representa o grau de 
deformação que um 
material suporta até o 
momento de sua fractura.
Principais Ligas de Magnésio
■ Ligas Mg-Al
■ As ligas Mg-Al foram as primeiras a ser desenvolvidas. Ligas 
com pelo menos 85% de Mg e adições de alumínio (até 10%), 
de zinco (<3%) e de manganês (<0,6%).
■ Adição do Al ao magnésio permite aumentar a sua resistência 
mecânica e à corrosão. E o Manganês melhora a resistência 
a corrosão.
Principais Ligas de Magnésio
■ Composição da liga ZAXL a05413
Tipos de Ligas de Magnésio
■ Ligas de Mg-Mn
■ A adição do manganês nessas ligas, melhora a resistência à 
corrosão.
■ São interessantes para aplicações eletroquímicas ,tais como 
proteção catódica dos aços.
Tipos de Ligas de Magnésio
■ Ligas de Mg-Zn
■ Apresentam elevadas resistências mecânicas, no entanto 
não têm uma vasta aplicação devido à sua à 
microporosidade.■ Não são soldáveis devido à elevada quantidade de zinco (5 a 
6%) e sofrem fissuração à quente. O zinco permite um 
aumento da resistência da liga.
■ São usadas em peças forjadas, estampadas e perfiladas.
Microestrutura do fundido 
AE44 
Microestrutura como fundido de liga AE44 
Aplicações das Ligas 
Magnésio
■ Aplicam-se na indústria automóvel, aeroespacial, 
equipamentos comerciais, entre outros...
Componentes do sistema de transmissão de um helicóptero 
Aplicações das Ligas 
Magnésio
Magnésio em veículos
■ Atualmente mais de 60 peças diferentes em magnésio são utilizados 
pela Indústria Automobilística.
Projeto com ligas de magnésio 
Obrigado pela atenção!!!