Liga metálica

Ligas metálicas são materiais com propriedades metálicas que contêm dois ou mais elementos químicos sendo que pelo menos um deles é metal.

Apesar da grande variedade de metais existentes, a maioria não é empregada em estado puro, mas em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial, o que visa, entre outras coisas, a reduzir os custos de produção.

As indústrias automobilísticas, aeronáuticas, navais, bélicas e de construção civil são as principais responsáveis pelo consumo de metal em grande escala. São também representativos os setores de eletrônica e comunicações, cujo consumo de metal, apesar de quantitativamente inferior, tem importância capital para a economia contemporânea. Ligas metálicas são materiais de propriedade semelhantes às dos metais e que contêm pelo menos um metal em sua composição. Há ligas formadas somente de metais e outras formadas de metais e semimetais (boro, silício, arsênio, antimônio) e de metais e não-metais (carbono, fósforo).

É interessante constatar que as ligas possuem propriedades diferentes dos elementos que as originam. Algumas propriedades são tais como diminuição ou aumento do ponto de fusão, aumento da dureza, aumento da resistência mecânica.

Ligas metálicas mais comuns no cotidiano:

• Aço — constituído por Fe e C.
• Aço inoxidável — constituído por Fe, C, Cr e Ni.
• Ouro de Joias — constituído por Au (75 %), Ag e/ou Cobre (25 %) para o ouro 18K. O ouro 24K é ouro puro.
• Amálgama dental (utilizada em obturação) — constituída por Hg, Ag e Sn.
• Bronze — constituído por Cu e Sn.
• Latão (utilizado em armas e torneiras) — constituído por Cu e Zn.

Latão

O latão é uma liga de cobre e zinco, é amarelo e é utilizado na fabricação de objetos de uso doméstico, como tachos e bacias, de instrumentos musicais de sopro e de jóias fantasia. Esta liga geralmente é formada por 70% de Cobre e 30% de Zinco e tem a densidade média de $8600kg/m^{3}$.

Bronze

O bronze é uma liga de cobre e estanho. Em bronzes especiais podem entrar pequenas quantidades de zinco, alumínio ou prata. Utilizado, por exemplo, na fabricação de sinos, de armas, de moedas, de estátuas, etc. Originalmente o termo bronze era empregado para ligas de cobre e estanho, este último como principal elemento. Na atualidade, bronze é nome genérico para ligas de cobre cujos principais elementos não são níquel nem zinco. Uma das principais propriedades é a elevada resistência ao desgaste por fricção, o que faz do bronze um material amplamente usado em mancais de deslizamento.

Bronzes podem ser agrupados em famílias de acordo com o processo de produção e a composição. Alguns exemplos estão abaixo:

• Trabalhados:
  • Bronzes de fósforo ($Cu,~Sn,~P$)
  • Bronzes de chumbo e fósforo ($Cu,~Sn,~Pb,~P$).
  • Bronzes de alumínio ($Cu,~Al$).
  • Bronzes de silício ($Cu,~Si$).

• Fundidos:
  • Bronzes de estanho ($Cu,~Sn$).
  • Bronzes de estanho e chumbo ($Cu,~Sn,~Pb$).
  • Bronzes de estanho e níquel ($Cu,~Sn,~Ni$).
  • Bronzes de alumínio ($Cu,~Al$).

A tabela abaixo dá características básicas de alguns tipos de bronze.

Composição (1)	Estado σu (2)	MPa - HB (3)	Comentários
$Cu~2Sn~<~0,3P$	Trabalhado	310 - 78	Boa ductilidade, trabalhável a frio, resistente à corrosão. Parafusos, molas, tubos, rebites, contatos elétricos.
$Cu~4Sn~<~0,4P$	Trabalhado	380 - 92	Boa ductilidade, trabalhável a frio, resistente à corrosão. Parafusos, molas, tubos, rebites, contatos elétricos.
$Cu~6Sn~<~0,4P$	Trabalhado	450 - 118	Resistente à corrosão e ao desgaste. Membranas, peças para bombas, soldas, telas de peneiras, eletrodos, etc.
$Cu~8Sn~<~0,4P$	Trabalhado	490 - 130	Resistente à corrosão, boas características de deslizamento. Telas, molas, membranas, peças para serviços pesados.
$Cu~10Sn~<~0,5Zn~<~1Pb~<~0,4P~<~1Ni$	Fundido	280 - 75	Resistente ao desgaste e à corrosão da água do mar. Boa tenacidade.