Resumo de Química - Ligas Metálicas

As ligas metálicas são materiais que resultam da mistura de dois ou mais elementos, sendo que um deles precisa ser um metal. Esse processo químico envolve altas temperaturas e precisão na quantidade de componentes, para o alcance de materiais eficientes e com diversas funcionalidades.

Como os metais puros não possuem todas as propriedades necessárias para fabricação de produtos mais resistentes e menos reativos, a exemplo do aço inoxidável utilizado em utensílios domésticos e peças de carro, a criação das ligas metálicas se dá através do aquecimento de diferentes elementos, até que eles cheguem aos respectivos pontos de fusão e se unam; seguido do seu esfriamento e solidificação.

Dessa composição surgem os produtos com as características e vantagens que beneficiam a produção industrial em larga escala, como:

As ligas metálicas são classificadas de acordo com dois grupos: ligas metálicas ferrosas (ferroligas) e ligas metálicas não ferrosas.

Como a nomenclatura já sugere, são os materiais cujo ferro é o principal elemento químico. São produzidas em maior quantidade, uma vez que apresentam grande variedade de propriedades mecânicas e físicas, o que possibilita uma versatilidade em seu uso. Servem principalmente na fabricação de aço e fundições de aço ou ferro, embora sejam muito suscetíveis à corrosão.

Cerca de 90% deste tipo de liga é destinada à formação do aço – componente constituído por ferro (98,5%), carbono (0,5 a 1,7%) e poucas quantidades de silício, enxofre e fósforo – e seus derivados. Ele é o mais utilizado porque apresenta maior resistência à tração, fator essencial para peças metálicas usadas na construção civil, e dureza. Esta última característica ajuda a dar forma e firmeza a objetos como panelas, pregos, parafusos, alicates, rodas de automóveis e portões.

Outra liga proveniente desse material é o aço inox, que tem 74% de aço, 18% de cromo e 8% de níquel. A sua principal serventia é a total resistência à ferrugem, condição que evita a corrosão das peças que estão em contato direto com a umidade do ar. Por isso é encontrado em talheres e panelas, canos de descarga em automóveis, fachadas e placas de sinalização, e instrumentos utilizados nas indústrias química e petrolífera.

São as ligas metálicas que não possuem ferro em suas composições e, com isso, não sofrem efeitos corrosivos. Dentre os mais utilizados pela indústria, encontram-se:

Cobre: elemento que integra a maioria das ligas não ferrosas, a exemplo do latão, que tem em sua estrutura cobre (67%) e zinco (33%), e caracteriza-se pela boa condução elétrica e térmica. Os materiais de cobre ainda são empregados na fabricação de utensílios de cozinha, motores e cabos de alta e baixa tensão, aquecedores solares e tubulações de água.

Bronze: uma das primeiras ligas metálicas a ser produzida pelo homem, tem com principais componentes o cobre e o estanho, mas também pode apresentar alumínio, níquel e silício. Como é extremamente resistente aos desgastes corrosivos, é ideal para fabricação de objetos que precisam de longa durabilidade, tais como sinos, peças para automóveis e motores, hélices, parafusos, tubos, moedas, estátuas, instrumentos musicais, joias e armas.

Alumínio: resulta da mistura com vários elementos, incluindo cobre, manganês, silício e zinco. Essas ligas têm baixa densidade, elevada condutividade elétrica e térmica, e resistência à corrosão em alguns ambientes. Assim, é aplicado em refletores, luminárias, tanques, trocadores de calor, etc.

Magnésio: largamente utilizado em utensílios aeronáuticos, a exemplo de motores e trens de aterrisagem, em caixas de engrenagem, rodas e colunas de direção de automóveis, mísseis e em equipamentos eletroeletrônicos. Isso porque as suas ligas possuem resistência mecânica, baixa densidade e boa condutividade elétrica e térmica.

Ouro 18 quilates: as ligas metálicas desse grupo, que é formado por ouro (75%), prata (13%) e cobre (12%), são macias, o que garante o manuseio sem a perda de brilho, dureza e durabilidade – propriedades que tornam seus usos adequados para criação de joias.

Amálgama: material aplicado em obturações dentárias, pois apresenta elevada maleabilidade e não tem facilidade para sofrer corrosão. É constituído por prata (70%), estanho (18%), cobre (10%) e mercúrio (2%).