Os metais leves e suas ligas são materiais de densidade relativamente baixa e altas relações resistência-peso. Esses metais e ligas são de grande importância em aplicações de engenharia para uso em transporte terrestre, marítimo, aéreo e espacial. Magnésio, alumínio e titânio são metais leves de significativa importância comercial. Esses três metais e suas ligas compreendem a maior parte dos materiais metálicos de alta relação resistência/peso usados em sistemas industriais. O alumínio é o mais versátil desses materiais e o titânio é o mais resistente à corrosão com resistência muito alta, enquanto o magnésio tem a densidade mais baixa. Suas densidades de 1,7 (magnésio), 2,7 (alumínio) e 4,5 g/cm3 (titânio) variam de 19 a 56% das densidades dos metais estruturais mais antigos, ferro (7,9 g/cm3) e cobre (8,9 g/cm3). Os metais comumente classificados como metais leves são aqueles cuja densidade é menor que a densidade do aço (7,8 g/cm3, ou 0,28 lb/in.3).
Como esses metais puros são geralmente materiais mais macios com resistência insuficiente, eles devem ser ligados para atingir as propriedades mecânicas desejadas. Por exemplo, o alumínio de alta pureza é um material macio com resistência máxima de aproximadamente 10 MPa, o que limita sua usabilidade em aplicações industriais. Por outro lado, a resistência à tração da liga de alumínio 6061 pode atingir mais de 290 MPa, dependendo do temperamento do material. Portanto, estamos discutindo principalmente as ligas em vez de metais puros.
Aplicação de Ligas Leves

As ligas leves são amplamente utilizadas em aplicações aeroespaciais, automotivas, arquitetônicas, litográficas, de embalagens, elétricas e eletrônicas. Eles são o principal material de construção para a indústria aeronáutica durante a maior parte de sua história. Cerca de 70% das fuselagens de aeronaves civis comerciais são feitas de ligas de alumínio, e sem alumínio a aviação civil não seria economicamente viável. Um quilograma de metal economizado no projeto e na construção de uma aeronave pode resultar em importantes economias de peso nos custos de construção e no consumo total de combustível.
Outros metais, como aço e titânio, às vezes são usados para construir aeronaves. O aço é pesado, portanto, não é usado muito. O titânio é quase tão forte quanto o aço, tem peso médio, é resistente ao calor e resistente à corrosão. Por exemplo, o Lockheed SR-71 Blackbird, o avião a jato mais rápido do mundo, é feito de titânio. Em alguns casos, essas ligas leves podem ser substituídas por materiais compostos, especialmente aqueles feitos de fibras de vidro, fibras de carbono e Kevlar. Esses materiais compostos são fortes, mas podem pesar metade do alumínio. Esses materiais leves e personalizáveis estão se tornando mais populares. Mais da metade dos materiais usados para fabricar o Boeing 787 Dreamliner são compósitos.
As ligas leves à base de metal também podem ser usadas para peças que operam em altas velocidades e, portanto, devem ser leves para minimizar as forças inerciais. Outras aplicações comerciais incluem ferramentas portáteis, laptops, malas e escadas, automóveis (por exemplo, volantes e colunas, estruturas de assentos, caixas de transmissão).
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