Magnésio e suas Ligas

  • Universidade Federal Fluminense

  • Ciências dos Materiais II

  • Prof : Fabrício Lins

  • Aluna: Ellem Patrícia

Histórico do Magnésio

  • O magnésio foi descoberto em 1755 pelo escocês Joseph Black. Em 1808 Sir Humphry Davy obteve o metal puro mediante a eletrólise de uma mistura de magnésia e HgO (óxido de mercúrio),e preparado de forma utilizável pelo químico francês Antoine Bussy em 1831.

  • É o sexto elemento em abundância constituindo aproximadamente cerca de 2,76% da crosta terrestre e,o terceiro mais abundante dissolvido na água de mar.

  • O Magnésio é o terceiro metal mais usado,na sequência de ferro e alumínio.

Magnésio

  • É um metal com coloração cinza prateada,quando exposto ao sol perde seu brilho.Possui ótima relação resistência /peso.

  • A sua elevada reatividade é uma das razões pela qual a produção de magnésio requer grande quantidade de energia.

  • Metade do magnésio produzido é usado diretamente nas ligas de alumínio para melhoria das suas propriedades mecânicas .

Propriedades do Magnésio

Comparação da densidade do Magnésio com outros elementos

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.

Processamento das ligas de Magnésio

  • As ligas de magnésio são produzidas por quase todos os métodos convencionais de fundição, principalmente fundição em areia injectada,e em coquilha.

  • Dependendo do tipo de peça,aplicação, propriedades da própria liga etc,é feita a escolha da técnica de fundição apropriada.

  • Logo a produção dessa liga por fundição injectada é responsável por cerca de 90% da produção de ligas de magnésio.

Processamento das ligas de Magnésio

  • Fundição Injetada

Tratamentos Térmicos mais comuns

  • Tratamento Térmico de Solubilização

  • Este tratamento 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

  • Este tratamento origina um aumento do limite de escoamento e da dureza (120 a 230ºC).

  • Térmico de solubilização seguido de um Envelhecimento

  • Neste tratamento 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

  • Este tratamento 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

  • Alta resistência

  • Baixa ductilidade

  • Baixo ponto de fusão

  • Boa maquinabilidade

  • Soldável

  • Boa resistência à fadiga

  • Alta resistência ao impacto

  • Baixo módulo de Young (45 x 103MPa)

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%).

  • O alumínio melhora a colabilidade,o zinco a ductilidade e o manganês a resistência à corrosão. Adição do Al ao magnésio permite aumentar a sua resistência mecânica e à corrosão.

Tipos de Ligas de Magnésio

  • Ligas de Mg-Mn

Tipos de Ligas de Magnésio

  • Ligas de Mg-Zr

  • Estas ligas 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 a quente.O zinco permite um aumento da resistência da liga,enquanto o zircônio refina o grão.São usadas em peças forjadas, estampadas e perfiladas.

Microestrutura

Aplicações das Ligas Magnésio

  • Aplicam-se na indústria automóvel, aeroespacial, equipamentos comerciais,etc.

Aplicações das Ligas Magnésio

Aplicações das Ligas Magnésio

  • No mercado mundial

  • Peso médio do magnésio:

  • 4,4 Kg/veículo.

  • Sendo no Brasil de

  • 2,74 kg/veículo.

  • Atualmente mais de 60

  • peças diferentes em

  • magnésio são utilizados

  • pela Indústria

  • Automobilística.

Conclusão

  • As ligas de magnésio possuem propriedades bem atrativas,porém um dos motivos do qual é evitado seu uso é a baixa resistência a corrosão especialmente em ambientes ácidos e em condições de água-sal.

  • No entanto as aplicações do magnésio e suas ligas vem crescendo a cada dia, porém existe um problema com esse uso tão crescente,pois a procura dos seus fundidos tem aumentado cerca de 15% ao ano,ultrapassando a sua produção.

  • Por essa razão o preço do magnésio é elevado,não havendo incentivo no seu uso.

Referências Bibliográficas

  • Avedesian, M.M., Baker, H., ASM specialty handbook,

  • Magnesium and magnesium alloys, 1999, ISBN 0-87170-657-1.

  • Polmear, I.J., Light alloys: metallurgy of the light metals, Third edition, 1995, Arnold, London, ISBN 0-340-63207 (pb).

  • Smith, W.F., Structure and properties of engineering alloys,second edition, 1993, McGraw-Hill, ISBN 0-70-112829-8.

  • Kainer, K.U. (editor), Magnesium alloys and technology, DMG,2003, WILEY-VCH, ISBN 3-527-30256-5.

  • http://www.sut.ac.th/engineering/metal/pdf/Nonferrous/03_Magnesium%20and%20magnesium%20alloys.pdf

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