O ponto de fusão de um metal é a temperatura na qual ele passa de sólido para líquido. Para metais puros, esta transição normalmente ocorre a uma temperatura bem definida. Para ligas de engenharia, como aço carbono, aço inoxidável, latão, alumínio 6061 e alumínio 7075, entretanto, a fusão geralmente ocorre através de uma faixa de temperatura em vez de em um ponto exato.
Para uma referência rápida:
- Alumínio: cerca de 660°C / 1220°F
- Cobre: cerca de 1085°C / 1985°F
- Aço carbono: amplamente cerca de 1370–1540°C / 2500–2800°F dependendo da composição
- Aço inoxidável 304: cerca de 1400–1450°C / 2550–2640°F
- Ferro puro: cerca de 1538°C / 2800°F
- Titânio: cerca de 1668°C / 3034°F
- Tungstênio: aproximadamente 3.420 °C / 6.190 °F
O ponto importante da engenharia é que o ponto de fusão não é igual à temperatura máxima de serviço. Um metal pode perder resistência, oxidar, deformar ou distorcer centenas de graus antes de se aproximar da temperatura de fusão.
Gráfico de ponto de fusão de metal
O gráfico a seguir compara metais puros comuns e ligas de engenharia.
Para metais puros, o solidus e o liquidus têm essencialmente a mesma temperatura. Para ligas, os dois valores podem estar separados por dezenas ou até centenas de graus.
| Metal ou liga | Solidus / início de fusão | Liquidus / Totalmente Fundido | Aprox. Faixa °F | Tipo de material |
|---|---|---|---|---|
| Estanho | 232ºC | 232ºC | 449°F | Metal puro |
| Liderar | 327ºC | 327ºC | 621°F | Metal puro |
| Zinco | 420ºC | 420ºC | 788°F | Metal puro |
| Alumínio 7075 | 477°C | 635°C | 890–1175°F | Liga |
| 2024 Alumínio | ~502°C | 638°C | ~935–1180°F | Liga |
| 6061 alumínio | 582°C | 652°C | 1.080–1.205°F | Liga |
| 5052 Alumínio | ~607°C | 649ºC | 1125–1200°F | Liga |
| 6063 Alumínio | 615°C | 655°C | 1139–1211°F | Liga |
| Alumínio Puro | 660°C | 660°C | 1.220°F | Metal puro |
| Latão Amarelo | ~905°C | ~932°C | ~1.660–1.710°F | Liga |
| Cobre | 1085°C | 1085°C | 1985°F | Metal puro |
| Ferro fundido | ~1125°C | ~1205°C | ~2.060–2.200°F | Liga |
| Aço carbono | ~1370°C* | ~1540°C | ~2.500–2.800°F | Liga |
| Aço inoxidável 316 / 316L | ~1375°C | ~1400°C | ~2.507–2.552°F | Liga |
| Aço inoxidável 304 / 304L | ~1400°C | ~1450°C | ~2.552–2.642°F | Liga |
| Níquel | ~1455°C | ~1455°C | ~2.651°F | Metal puro |
| Ferro Puro | 1538ºC | 1538ºC | 2.800°F | Metal puro |
| Titânio | ~1668°C | ~1668°C | ~3.034°F | Metal puro |
| Molibdênio | ~2620°C | ~2620°C | ~4750°F | Metal puro |
| Tântalo | ~3017°C | ~3017°C | ~5.463°F | Metal puro |
| Tungstênio | ~3420°C | ~3420°C | ~6.190°F | Metal puro |
*O aço carbono cobre uma ampla gama de composições. Muitos aços comuns de baixo e médio carbono começam a derreter em temperaturas próximas a aproximadamente 1.425°C, enquanto materiais com alto teor de carbono ou ligas diferentes podem ter temperaturas solidus mais baixas.
Os valores nas tabelas de ponto de fusão devem, portanto, ser tratados como valores de referência de engenharia em vez de especificações de processamento universais. O comportamento exato de fusão depende da composição química e, para algumas ligas, do histórico de processamento.
Qual é o ponto de fusão de um metal?
Um ponto de fusão é a temperatura na qual as fases sólida e líquida de um material podem coexistir sob uma pressão especificada.
Para um metal relativamente puro, a transição é acentuada.
O alumínio puro, por exemplo, funde a aproximadamente 660,3°C. O cobre puro funde a aproximadamente 1.084,6°C, enquanto o ferro puro derrete a aproximadamente 1538ºC.
Os materiais de engenharia são mais complicados porque a maioria dos metais utilizados em estruturas, máquinas, veículos e equipamentos industriais não são elementos puros.
O aço contém ferro mais carbono e outros elementos.
O aço inoxidável 304 contém ferro, cromo, níquel e outras adições controladas.
O alumínio 6061 contém magnésio, silício, cobre e outros elementos.
O latão é principalmente uma liga de cobre e zinco.
Como esses elementos de liga mudam de fase em diferentes temperaturas e interagem entre si, uma liga normalmente não passa instantaneamente de 100% sólida para 100% líquida.
Em vez disso, ele passa por um faixa de fusão.
Ponto de fusão vs. faixa de fusão
Essa distinção é uma das coisas mais importantes a serem entendidas ao ler um gráfico de ponto de fusão de metal.
Metais puros têm um ponto de fusão definido
Um metal puro geralmente tem uma temperatura de fusão característica.
Os exemplos incluem:
| Metal Puro | Ponto de fusão aproximado |
|---|---|
| Alumínio | 660°C |
| Cobre | 1085°C |
| Níquel | 1455°C |
| Ferro | 1538ºC |
| Titânio | 1668°C |
| Tungstênio | ~3420°C |
Quando o alumínio puro atinge aproximadamente 660°C em condições atmosféricas normais, a transição de fase sólida para líquida ocorre em torno dessa temperatura.
As ligas geralmente têm uma faixa de fusão
Uma liga contém dois ou mais elementos, portanto diferentes fases do material não necessariamente fundem simultaneamente.
Os exemplos incluem:
- aço carbono
- aço inoxidável
- alumínio 6061
- alumínio 7075
- latão
- bronze
- ligas de níquel
Para estes materiais, é mais útil tecnicamente especificar:
Temperatura sólida → Temperatura líquida
em vez de apenas um “ponto de fusão”.
O que são temperaturas sólidas e líquidas?
O temperatura sólida é a temperatura abaixo da qual uma liga é completamente sólida.
O temperatura do líquido é a temperatura acima da qual é completamente líquido.
Entre eles coexistem fases sólidas e líquidas.
Abaixo do Solidus
O material permanece totalmente sólido.
Para o alumínio 6061, por exemplo, o solidus típico é em torno 582°C.
A temperaturas abaixo desse valor, o material permanece essencialmente sólido.
Entre Sólido e Líquido
Ocorre derretimento parcial.
Algumas fases são líquidas enquanto outras permanecem sólidas.
Esta região semissólida é importante em:
- fundição
- soldagem
- brasagem
- tratamento térmico
- refino de metal
- fabricação aditiva
- formação semissólida
Acima do Liquidus
A liga está totalmente fundida.
Para o alumínio 6061, isso ocorre aproximadamente 652°C.
Isto não significa que uma fundição deva simplesmente operar a 652°C. Os processos de fundição e fusão normalmente requerem temperaturas acima do liquidus para manter a fluidez e compensar a perda de calor durante a transferência e o vazamento.
Qual é o ponto de fusão do aço?
Não existe um ponto de fusão universal único para o aço.
O aço é uma liga à base de ferro e seu comportamento de fusão muda com:
- teor de carbono
- conteúdo de manganês
- cromo
- níquel
- molibdênio
- silício
- outros elementos de liga
Uma ampla faixa de referência para aços carbono é aproximadamente 1370–1540°C (2500–2800°F).
Para muitos aços comuns de baixo e médio carbono, as faixas de fusão práticas geralmente estão concentradas perto de aproximadamente 1425–1540°C.
É por isso que dizer simplesmente:
“O aço derrete a 1500°C”
pode ser útil como uma estimativa aproximada, mas não é suficientemente preciso para a engenharia de processos.
Ferro Puro vs. Aço Carbono
O ferro puro derrete aproximadamente 1538ºC.
A adição de carbono altera o sistema de fases ferro-carbono e geralmente reduz as temperaturas nas quais a fusão começa.
É por isso que o ferro fundido, que contém substancialmente mais carbono do que o aço carbono estrutural típico, pode começar a derreter a temperaturas muito mais baixas.
Uma comparação simplificada é:
| Material à Base de Ferro | Comportamento de fusão aproximado |
|---|---|
| Ferro fundido | ~1125–1205°C |
| Aço carbono | ~1370–1540°C |
| aço inoxidável 304 | ~1400–1450°C |
| Ferro puro | 1538ºC |
O conteúdo de carbono é apenas uma parte da seleção do material. Dois aços de baixo carbono ainda podem ter especificações, propriedades mecânicas e aplicações pretendidas diferentes. Por exemplo, nosso guia para Aço 1018 vs A36 explica por que dois materiais que são comumente descritos como aço de baixo carbono não devem ser automaticamente tratados como intercambiáveis.
Qual é o ponto de fusão do aço inoxidável?
O aço inoxidável também não possui um ponto de fusão.
Diferentes tipos de aço inoxidável contêm diferentes combinações de cromo, níquel, molibdênio, manganês e outros elementos de liga.
As faixas de fusão típicas incluem:
| Classe de aço inoxidável | Faixa de fusão aproximada |
|---|---|
| 304 | 1400–1450°C |
| 304L | 1400–1450°C |
| 316 | 1375–1400°C |
| 316L | 1375–1400°C |
| 321 | 1400–1425°C |
| 310 | 1400–1450°C |
| 2205 Dúplex | ~1385–1445°C |
| 430 | ~1425–1510°C |
| 410 | ~1480–1530°C |
Um resultado interessante é que uma faixa de fusão mais alta não significa necessariamente melhor desempenho em serviço em alta temperatura.
Por exemplo, a composição da liga que melhora a resistência à oxidação ou o desempenho de fluência pode não aumentar significativamente o ponto de fusão.
Esta distinção é importante ao escolher material inoxidável para componentes de fornos, sistemas de exaustão, trocadores de calor ou outros equipamentos de temperatura elevada.
Steel1Stop fornece vários tipos de aço inoxidável e especificações de tubos, incluindo 304/304L, 316/316L, 321, 310S e graus duplex. Veja nosso guia de tubulação métrica de aço inoxidável para seleção de classe em aplicações reais de tubulação.
Qual é o ponto de fusão do alumínio?
O alumínio puro derrete aproximadamente a:
660,3°C/1220,5°F
Esse número aparece em quase todos os gráficos de ponto de fusão do alumínio.
No entanto, a maioria dos produtos de alumínio utilizados na engenharia são ligas de alumínio, em vez de alumínio comercialmente puro.
A adição de magnésio, silício, cobre, zinco e outros elementos de liga altera as propriedades mecânicas e o comportamento de fusão.
Tabela de faixa de fusão de liga de alumínio
| Liga de alumínio | Sólido | líquido | Faixa Aproximada |
|---|---|---|---|
| Alumínio Puro | 660°C | 660°C | 660°C |
| 6061 | 582°C | 652°C | 582–652°C |
| 6063 | 615°C | 655°C | 615–655°C |
| 2024 | ~502°C | 638°C | ~502–638°C |
| 5052 | ~607°C | 649ºC | ~607–649°C |
| 7075 | 477°C | 635°C | 477–635°C |
Por que o 7075 começa a derreter a uma temperatura mais baixa do que o alumínio puro?
Este é um excelente exemplo de por que o comportamento de fusão da liga pode parecer contra-intuitivo.
O 7075 é substancialmente mais forte que o alumínio puro à temperatura ambiente, mas sua temperatura solidus é muito mais baixa.
O motivo é a composição.
7075 contém uma quantidade significativa de zinco junto com magnésio, cobre e outros elementos de liga. Estas adições fortalecem a liga, mas também alteram as relações de fase dentro do material.
Portanto:
Maior resistência mecânica não significa maior ponto de fusão.
Isto é importante na soldagem e no tratamento térmico. Uma liga de alumínio pode sofrer fusão incipiente localizada em certas fases, mesmo que o material a granel ainda esteja abaixo da temperatura que as pessoas associam ao “fundimento do alumínio”.
Faixa de fusão de alumínio 6061
6061 normalmente tem uma faixa de fusão de aproximadamente:
582–652°C / 1080–1205°F
6061 é uma das ligas de alumínio de engenharia mais utilizadas porque combina boa resistência, soldabilidade, usinabilidade e resistência à corrosão.
Se você estiver selecionando tubo em vez de simplesmente comparar propriedades térmicas, consulte nosso Guia de tubos de alumínio 6061.
Faixa de fusão de alumínio 6063
6063 normalmente derrete aproximadamente:
615–655°C/1139–1211°F
É particularmente comum em extrusões arquitetônicas devido à sua excelente extrusabilidade e acabamento superficial.
Para aplicações, têmperas e formas disponíveis, consulte tubo de alumínio 6063.
Faixa de fusão de alumínio 2024
O alumínio 2024 normalmente tem uma faixa de fusão de aproximadamente:
502–638°C / 935–1180°F
Sua química rica em cobre confere alta resistência e bom desempenho à fadiga, tornando-o particularmente importante em estruturas aeroespaciais, mas também contribui para um solidus significativamente menor do que o alumínio puro.
Veja nosso detalhado Guia de tubo de alumínio 2024 por suas propriedades mecânicas, têmperas e aplicações.
Para uma comparação mais ampla de classes de alumínio e formatos de tubos disponíveis, visite nosso guia de tubos de alumínio.
Pontos de fusão de cobre, latão e bronze
O cobre derrete aproximadamente a:
1084,6°C / 1984°F
Ao contrário do cobre, o latão e o bronze são ligas, por isso geralmente derretem em todas as faixas.
Os valores de referência típicos incluem:
| Material | Temperatura de fusão aproximada |
|---|---|
| Cobre Puro | 1085°C |
| Latão Amarelo | ~905–932°C |
| Latão Vermelho | ~990–1025°C |
| Bronze | comumente em torno de 850–1050°C dependendo da composição |
| Alumínio Bronze | comumente em torno de 1025–1040°C dependendo do grau |
A grande variação no bronze é especialmente importante.
“Bronze” não descreve uma composição química. Bronze de estanho, bronze de alumínio, bronze de silício e outras ligas de cobre podem se comportar de maneira muito diferente.
Para aquisição ou fabricação, identifique sempre a designação real da liga antes de usar um valor genérico de ponto de fusão.
Qual metal tem o ponto de fusão mais alto?
Entre os metais elementares, tungstênio tem o ponto de fusão mais alto.
Sua temperatura de fusão é aproximadamente:
3.420°C / 6.190°F
Os valores de referência publicados diferem ligeiramente, geralmente aparecendo em torno de 3.414–3.422°C, dependendo do conjunto de dados de referência e da convenção de arredondamento.
Outros metais de alto ponto de fusão incluem:
| Metal | Ponto de fusão aproximado |
|---|---|
| Titânio | 1668°C |
| Cromo | ~1907°C |
| Molibdênio | ~2620°C |
| Tântalo | ~3017°C |
| Tungstênio | ~3420°C |
A temperatura de fusão extremamente alta do tungstênio é uma das razões pelas quais ele é usado em aplicações de temperaturas muito altas.
No entanto, mais uma vez, o ponto de fusão por si só não determina se um material é adequado para um determinado ambiente de alta temperatura.
Resistência à oxidação, choque térmico, fluência, fragilidade, atmosfera e custo podem ser mais importantes.
Qual metal tem o ponto de fusão mais baixo?
Quando todos os metais elementares são considerados, o mercúrio tem um ponto de fusão excepcionalmente baixo de cerca de -38,8°C, e é por isso que é líquido à temperatura ambiente normal.
Vários outros metais incomuns também derretem perto da temperatura ambiente.
Para metais de engenharia sólidos convencionais, alguns exemplos familiares de baixo ponto de fusão são:
- Estanho: cerca de 232°C
- Chumbo: cerca de 327°C
- Zinco: cerca de 420°C
- Magnésio: cerca de 650°C
- Alumínio: cerca de 660°C
Portanto, afirmações como “o chumbo tem o ponto de fusão mais baixo dos metais” só são verdadeiras dentro de uma lista restrita de materiais, e não em toda a tabela periódica.
Por que metais diferentes têm pontos de fusão diferentes?
A fusão requer energia térmica suficiente para perturbar a estrutura sólida ordenada de um material.
A quantidade de energia necessária depende de vários fatores.
Ligação Atômica
Ligações mais fortes entre átomos geralmente requerem mais energia para serem superadas.
Isso ajuda a explicar por que metais refratários como o tungstênio permanecem sólidos em temperaturas onde o alumínio ou o cobre já seriam líquidos.
Estrutura Cristalina
Os metais podem ter diferentes estruturas cristalinas, incluindo:
- cúbica de corpo centrado
- cúbica centrada na face
- hexagonal compacto
A estrutura cristalina afeta a forma como os átomos são organizados e contribui para o comportamento térmico e mecânico do metal.
Composição química
Nas ligas, a adição de outros elementos altera a estabilidade de fase.
O carbono altera o comportamento de fusão do ferro.
Níquel e cromo modificam o aço inoxidável.
Magnésio e silício modificam o alumínio da série 6000.
O cobre influencia fortemente o alumínio da série 2000.
O zinco é um importante elemento de liga no alumínio da série 7000.
Múltiplas Fases
Muitas ligas de engenharia contêm mais de uma fase.
Diferentes fases podem começar a derreter em diferentes temperaturas, criando a faixa solidus-liquidus vista nas folhas de dados da liga.
Como a liga muda a temperatura de fusão
Um equívoco comum é:
Se uma liga for mais forte, ela também deverá suportar uma temperatura mais alta antes de derreter.
Isso geralmente não é verdade.
Considere três exemplos.
Alumínio Puro vs. Alumínio 7075
Alumínio puro:
~660°C ponto de fusão
Alumínio 7075:
Faixa de fusão de ~477–635°C
O 7075 é muito mais forte à temperatura ambiente, mas a sua primeira fase líquida pode aparecer muito abaixo do ponto de fusão do alumínio puro.
Ferro Puro vs. Aço Carbono
Ferro puro:
1538ºC
Aço carbono:
geralmente derrete em uma faixa abaixo ou próxima do ferro puro, dependendo do teor de carbono e liga.
A adição de carbono altera fundamentalmente o diagrama de fases ferro-carbono.
Cobre vs. Latão
Cobre puro:
1085°C
Latão amarelo:
aproximadamente 905–932°C
A adição de zinco reduz a faixa de fusão enquanto produz uma liga com diferentes resistências, usinabilidade, características de corrosão e aparência.
Estes exemplos ilustram um importante princípio de seleção de materiais:
A liga é usada para projetar uma combinação de propriedades, não simplesmente para maximizar a temperatura de fusão.
O ponto de fusão não é a temperatura máxima de serviço
Este é talvez o maior erro prático ao usar gráficos de ponto de fusão de metais.
Suponha que um aço não derreta até cerca de 1450°C.
Isso faz não significa que um componente de aço pode operar com segurança a 1300°C.
Muito antes de ocorrer o derretimento, a alta temperatura pode causar grandes mudanças.
Perda de força
A resistência ao escoamento e a resistência à tração normalmente diminuem à medida que a temperatura aumenta.
Um componente pode deformar-se permanentemente sob uma carga que seria completamente segura à temperatura ambiente.
Rastejar
A fluência é uma deformação lenta e dependente do tempo sob carga sustentada em temperatura elevada.
Pode ocorrer enquanto o material permanece completamente sólido.
Isto torna a resistência à fluência particularmente importante para:
- fornos
- caldeiras
- equipamento de geração de energia
- trocadores de calor
- sistemas de pressão
- tubulação de alta temperatura
Oxidação e Escala
Muitos metais reagem mais rapidamente com o oxigênio à medida que a temperatura aumenta.
O aço carbono pode formar incrustações pesadas de óxido bem abaixo do seu ponto de fusão.
Os aços inoxidáveis resistem à oxidação em alta temperatura de forma mais eficaz devido à sua camada protetora de óxido contendo cromo, embora seu desempenho ainda dependa fortemente do tipo e da atmosfera.
Distorção
O aquecimento irregular cria expansão térmica.
Quando diferentes regiões de um componente experimentam temperaturas diferentes, as tensões térmicas resultantes podem produzir:
- deformação
- distorção
- flambagem
- rachaduras
- instabilidade dimensional
Mudanças Metalúrgicas
As temperaturas elevadas também podem mudar:
- tamanho do grão
- precipita
- dureza
- temperamento
- equilíbrio de fase
- tensão residual
Para ligas de alumínio tratadas termicamente, a resistência mecânica pode ser seriamente afetada em temperaturas muito abaixo da faixa de fusão.
Portanto:
O ponto de fusão é uma propriedade absoluta de mudança de fase. A temperatura máxima de serviço é um limite de projeto de engenharia.
Eles nunca devem ser tratados como o mesmo número.
Por que o ponto de fusão é importante na fabricação
Embora o ponto de fusão por si só não deva determinar a seleção do material, ele é extremamente importante na fabricação.
| Processo | Por que a temperatura de fusão é importante |
|---|---|
| Elenco | Determina os requisitos de fornalha e temperatura de vazamento |
| Soldagem | Influencia a formação da poça de fusão e a entrada de calor |
| Brasagem | O material base deve permanecer sólido enquanto o metal de adição derrete |
| De solda | Usa metais de adição com pontos de fusão relativamente baixos |
| Forjamento | Ajuda a definir janelas de temperatura adequadas para trabalho a quente |
| Tratamento térmico | Evita superaquecimento e derretimento incipiente |
| Reciclagem de Metais | Ajuda a planejar a classificação, refusão e refino |
| Fabricação Aditiva | Influencia a entrada de energia e o comportamento da poça de fusão |
| Projeto do Forno | Determina os requisitos de refratários e sistemas de aquecimento |
| Produção de liga | Liquidus e solidus afetam a fundição e a solidificação |
Elenco
Para a fundição, atingir a temperatura liquidus não é suficiente.
O metal fundido geralmente requer algum grau de superaquecimento acima do liquidus para que ele permaneça fluido enquanto é transferido e derramado.
A quantidade correta depende de:
- liga
- método de fundição
- espessura da seção
- material de molde
- distância de vazamento
- forno
- microestrutura desejada
Soldagem
Durante a soldagem por fusão, a poça de fusão excede a temperatura líquida local.
A zona circundante afetada pelo calor não derrete, mas a sua microestrutura e propriedades mecânicas ainda podem mudar drasticamente.
Isto é especialmente importante com ligas de alumínio tratadas termicamente e certos aços de alta resistência.
Tratamento térmico
Os dados de fusão definem um limite superior rígido.
Certas ligas têm uma margem estreita entre a temperatura normal de tratamento da solução e o início da fusão localizada.
Isso torna essencial o controle preciso da temperatura.
Como selecionar um metal para aplicações de alta temperatura
Se sua aplicação envolver temperatura elevada, não classifique os materiais usando apenas o ponto de fusão.
Considere o ambiente operacional completo.
1. Temperatura operacional contínua
Um componente exposto continuamente a 600°C é um problema de projeto muito diferente de um componente que atinge brevemente 600°C durante o processamento.
2. Carga Mecânica à Temperatura
Verifique a alta temperatura:
- força de rendimento
- resistência à tracção
- força de fluência
- desempenho de ruptura por tensão
Os valores de resistência à temperatura ambiente podem não representar o desempenho em temperaturas elevadas.
3. Resistência à oxidação
A atmosfera é importante.
Um material pode ter desempenho diferente em:
- ar
- vapor
- redução da atmosfera
- vazio
- gás de combustão
- condições de cementação
4. Expansão Térmica
Aquecimento e resfriamento repetidos podem produzir:
- mudanças dimensionais
- fadiga térmica
- estresse articular
- falha de revestimento
5. Condutividade Térmica
O cobre e o alumínio conduzem o calor rapidamente.
O aço inoxidável conduz o calor muito mais lentamente.
Isto pode influenciar gradientes de temperatura, taxas de resfriamento e distorção térmica.
6. Ambiente de corrosão
Alta temperatura e corrosão podem agir juntas.
Por exemplo, um material selecionado apenas para alta temperatura de fusão pode ter um desempenho fraco em um ambiente contendo cloreto, enxofre ou fortemente oxidante.
7. Requisitos de fabricação
Considere também se o material deve ser:
- soldado
- usinado
- dobrado
- extrudado
- forjado
- elenco
- anodizado
- polido
O melhor material é aquele que satisfaz o conjunto completo de requisitos operacionais e de fabricação – não necessariamente aquele com o ponto de fusão mais alto.
Conversão de ponto de fusão de Celsius para Fahrenheit
As temperaturas de fusão do metal são comumente listadas em Celsius e Fahrenheit.
Usar:
°F = (°C × 9/5) + 32
Por exemplo, o alumínio puro funde a aproximadamente 660°C:
(660 × 9/5) + 32 ≈ 1220°F
Para converter Fahrenheit em Celsius:
°C = (°F - 32) × 5/9
Para trabalhos de engenharia, use os valores de temperatura indicados na especificação do material relevante ou nos dados técnicos para obter o grau exato, em vez de confiar em conversões arredondadas quando for necessário um controle rígido do processo.
Perguntas frequentes
Qual é o ponto de fusão do aço?
O aço não possui um ponto de fusão exato porque é uma liga. Os aços carbono geralmente derretem em aproximadamente 1370–1540°C (2500–2800°F), com o solidus e liquidus exatos dependendo da composição.
Qual é o ponto de fusão do aço inoxidável?
Depende da nota. O aço inoxidável 304 normalmente derrete em aproximadamente 1400–1450°C, enquanto 316/316L normalmente está em torno de 1375–1400°C.
Qual é o ponto de fusão do alumínio?
O alumínio puro funde a aproximadamente 660,3°C/1220,5°F.
O alumínio 6061 derrete a 660°C?
Não exatamente. 6061 é uma liga e normalmente derrete em aproximadamente 582–652°C. O alumínio puro funde a cerca de 660°C.
Qual é o ponto de fusão do alumínio 6063?
O alumínio 6063 tem uma faixa de fusão típica de aproximadamente 615–655°C/1139–1211°F.
Qual é o ponto de fusão do alumínio 7075?
O alumínio 7075 normalmente tem um solidus em torno 477°C e liquidus ao redor 635°C, dando-lhe uma faixa de fusão relativamente ampla.
Por que uma liga tem uma faixa de fusão?
Uma liga contém vários elementos e pode conter múltiplas fases. Estas fases não fundem necessariamente simultaneamente, de modo que a fusão parcial começa no solidus e continua até que o liquidus seja alcançado.
Qual é a diferença entre solidus e liquidus?
O sólido é a temperatura abaixo da qual uma liga é completamente sólida. O líquido é a temperatura acima da qual a liga fica completamente líquida. Entre os dois, o sólido e o líquido coexistem.
Qual metal tem o ponto de fusão mais alto?
O tungstênio tem o ponto de fusão mais alto entre os metais elementares, aproximadamente 3.420°C / 6.190°F.
Qual metal de engenharia comum tem baixo ponto de fusão?
O estanho derrete apenas cerca de 232ºC, enquanto o chumbo derrete a cerca 327ºC. O alumínio também é relativamente baixo em comparação com materiais à base de ferro, derretendo a aproximadamente 660°C em forma pura.
O teor de carbono afeta o ponto de fusão do aço?
Sim. O carbono altera o sistema de fases ferro-carbono, e o aumento do carbono geralmente reduz as temperaturas associadas ao derretimento em comparação com o ferro puro. Outros elementos de liga também influenciam o solidus e o liquidus.
O aço inoxidável tem ponto de fusão mais alto que o aço carbono?
Não necessariamente. Suas faixas se sobrepõem e o resultado depende das qualidades e composições específicas que estão sendo comparadas.
Um metal pode falhar antes de derreter?
Absolutamente. Os metais podem perder resistência, rastejar, oxidar, distorcer ou sofrer alterações metalúrgicas centenas de graus abaixo da sua temperatura de fusão.
O ponto de fusão é o mesmo que resistência ao calor?
Não. A resistência ao calor depende de propriedades como resistência à oxidação, resistência à fluência, retenção de resistência, expansão térmica e condições ambientais. O ponto de fusão é apenas uma propriedade do material.
Conclusão final
Um gráfico de ponto de fusão de metal é útil para comparação rápida, mas os materiais de engenharia não devem ser selecionados apenas a partir de um número de temperatura.
A distinção mais importante é:
Metal puro → geralmente um ponto de fusão definido
Liga de engenharia → geralmente uma faixa de fusão solidus-liquidus
O alumínio puro funde a cerca de 660°C, o cobre a cerca de 1085°C, o ferro a cerca de 1538°C e o tungstênio a cerca de 3420°C. Mas ligas de engenharia comuns, como alumínio 6061, aço carbono e aço inoxidável, derretem em faixas determinadas pela sua composição química.
Para fabricação e seleção de materiais, lembre-se também:
ponto de fusão ≠ temperatura máxima de serviço
Perda de resistência, fluência, oxidação e distorção podem se tornar críticas muito antes do material derreter.
A Steel1Stop fornece produtos de aço carbono, aço inoxidável e alumínio em vários graus, especificações e formatos para projetos globais de fabricação e fabricação. Ao especificar material para serviço em temperatura elevada, identifique o liga ou grau exato, temperatura operacional, tempo de exposição, atmosfera e carga mecânica em vez de selecionar um material apenas pelo seu ponto de fusão nominal.
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