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O que são Metais de Baixo Ponto de Fusão – Ligas Fusíveis – Definição

Metais e ligas de baixo ponto de fusão estão de alguma forma em oposição aos metais refratários. Algumas ligas de baixo ponto de fusão podem ser usadas como solda, por isso são conhecidas como ligas fusíveis.

Os metais e ligas de baixo ponto de fusão estão de alguma forma em oposição aos metais refratários. Algumas ligas de baixo ponto de fusão podem ser usadas como solda, portanto, são conhecidas como ligas fusíveis. Uma liga fundível é uma liga metálica capaz de ser facilmente fundida, ou seja, facilmente fundível, a temperaturas relativamente baixas.

Solda – Estanho – Liga Eutética de Chumbo

solda de estanhoA soldagem é uma técnica para unir metais usando uma liga de metal de adição que tem uma temperatura de fusão inferior a cerca de 425°C (800°F). Devido a essa temperatura mais baixa e às diferentes ligas usadas como cargas, a reação metalúrgica entre a carga e a peça de trabalho é mínima, resultando em uma junta mais fraca. Na montagem eletrônica, a liga eutética com 63% de estanho e 37% de chumbo (ou 60/40, que é quase idêntico no ponto de fusão) tem sido a liga preferida. Esta liga eutética tem ponto de fusão inferior ao do estanho ou do chumbo.

O estanho é um constituinte importante em soldas porque molha e adere a muitos metais básicos comuns a temperaturas consideravelmente abaixo de seus pontos de fusão. Pequenas quantidades de vários metais, principalmente antimônio e prata, são adicionadas às soldas de estanho-chumbo para aumentar sua resistência. A solda 60-40 fornece juntas fortes e confiáveis ​​sob uma variedade de condições ambientais. Existem também soldas com alto teor de estanho, que são usadas para unir partes de aparelhos elétricos porque sua condutividade elétrica é maior que a das soldas com alto teor de chumbo. Essas soldas também são usadas onde o chumbo pode ser um perigo, por exemplo, em contato com água potável ou alimentos.

solda macia - liga de estanho

Ligas de Chumbo

O chumbo é um metal pesado mais denso que a maioria dos materiais comuns. O chumbo é macio e maleável e tem um ponto de fusão relativamente baixo. O chumbo é amplamente utilizado como escudo gama. A principal vantagem do escudo de chumbo está em sua compacidade devido à sua maior densidade. Possui alta resistência à corrosão, maleabilidade, propriedades elétricas incomuns e capacidade de formar ligas úteis. Os usos representativos incluem: agente de proteção contra raios-x e radiação gama; grelhas fundidas para baterias; revestimentos que preparam superfícies para soldagem. Por outro lado, o chumbo é extremamente tóxico e apresenta certos riscos ambientais.

O chumbo forma uma ampla gama de ligas de baixo ponto de fusão e prontamente se liga com o estanho em todas as proporções, formando as soldas estanho-chumbo amplamente utilizadas na indústria. Na indústria nuclear, chumbo e ligas de chumbo-bismuto podem ser usados ​​como refrigerante de reator.

Chumbo e Chumbo-bismuto Eutético

Chumbo, chumbo-bismuto eutético e outros metais também foram propostos e ocasionalmente usados. O reator rápido resfriado a chumbo é um projeto de reator nuclear que apresenta um espectro de nêutrons rápidos e chumbo fundido ou refrigerante eutético de chumbo-bismuto. Chumbo-Bismuto Eutético ou LBE é uma liga eutética de chumbo (44,5%) e bismuto (55,5%). Chumbo fundido ou chumbo-bismuto eutético pode ser usado como refrigerante primário porque o chumbo e o bismuto têm baixa absorção de nêutrons e pontos de fusão relativamente baixos.

Os pontos de fusão e ebulição da mistura eutética de chumbo e chumbo-bismuto são:

  • liderar
    • ponto de fusão – 327,5°C
    • ponto de ebulição – 1749°C
  • chumbo-bismuto – mistura eutética
    • ponto de fusão – 123,5°C
    • ponto de ebulição – 1670°C

Ligas de Zinco

O zinco é um metal frágil e tem um ponto de fusão relativamente baixo de 419°C (787°F), resiste à corrosão, é dúctil e maleável e é altamente solúvel em cobre. Zinco e ligas de zinco são usados ​​na forma de revestimentos, peças fundidas, chapas laminadas, fios trefilados, peças forjadas e extrusões. Outros usos do zinco são como constituinte principal em ligas de níquel-prata de latão, metal de máquina de escrever, solda macia e de alumínio e bronze comercial.

As ligas de zinco com pequenas quantidades de cobre, alumínio e magnésio são úteis na fundição sob pressão, bem como na fundição por rotação, especialmente nas indústrias automotiva, elétrica e de hardware. As ligas de zinco têm pontos de fusão baixos, requerem entrada de calor relativamente baixa, não requerem fluxo ou atmosferas protetoras. Devido à sua alta fluidez, as ligas de zinco podem ser fundidas em paredes muito mais finas do que outras ligas fundidas sob pressão e podem ser fundidas sob pressão com tolerâncias dimensionais mais rígidas. Estas ligas de zinco são comercializadas sob o nome Zamak. O nome zamak é um acrônimo dos nomes alemães dos metais que compõem as ligas: Zink (zinco), Aluminium, Magnesium e Kupfer (cobre). O baixo ponto de fusão junto com a baixa viscosidade da liga possibilita a produção de formas pequenas e intrincadas.

Referências:
Ciência dos Materiais:

Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 e 2. Janeiro de 1993.
Departamento de Energia dos EUA, Ciência de Materiais. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 e 2. Janeiro de 1993.
William D. Callister, David G. Rethwisch. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução 9ª Edição, Wiley; 9 edição (4 de dezembro de 2013), ISBN-13: 978-1118324578.
Eberhart, Mark (2003). Por que as coisas quebram: entendendo o mundo pela maneira como ele se desfaz. Harmonia. ISBN 978-1-4000-4760-4.
Gaskell, David R. (1995). Introdução à Termodinâmica dos Materiais (4ª ed.). Editora Taylor e Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
González-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Uma Introdução à Ciência dos Materiais. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-07097-1.
Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Materiais: engenharia, ciência, processamento e design (1ª ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
JR Lamarsh, AJ Baratta, Introdução à Engenharia Nuclear, 3ª ed., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.

Veja acima:
Ligas

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