Ligas de metal: tipos, propriedades e exemplos - Ciência - 2023

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As Ligas de metais São materiais formados por combinações de dois ou mais metais, ou por metais e não metais. Portanto, essas substâncias podem ser representadas pela união de um metal primário (ou base) e o nome desse metal pode vir a representar o nome da liga.

A liga é criada por um processo de união dos diferentes elementos fundidos, no qual os outros elementos são unidos ou dissolvidos no metal base, unindo os componentes para formar um novo material com propriedades mistas de cada elemento separadamente.

Este tipo de material geralmente é criado para aproveitar as vantagens de um metal e, simultaneamente, combater suas fraquezas por meio de sua união com outro elemento que possa atender a essas necessidades.

Isso ocorre em exemplos como o aço, que usa carbono para fortalecer a estrutura cristalina do ferro; ou no caso do bronze, que se registra como a primeira liga obtida pelo homem e que vem sendo utilizada desde os primórdios da humanidade.

Tipos

No que diz respeito aos tipos de ligas metálicas, além dos elementos que as compõem, estes devem ser estudados ao microscópio eletrônico para se diferenciar de acordo com sua estrutura cristalina.

Portanto, existem dois tipos de ligas metálicas, de acordo com sua estrutura cristalina e o mecanismo que foi executado para sua formação: ligas de substituição e intersticiais.

Ligas de substituição

Essas ligas são aquelas em que os átomos do agente de liga (a substância que se liga ao metal de base) substituem os átomos do metal primário para a formação da liga.

Este tipo de liga é gerado quando os átomos do metal de base e os do agente de liga têm dimensões semelhantes. As ligas de substituição têm a característica de ter seus elementos constituintes relativamente próximos na tabela periódica.

O latão é um exemplo de liga de substituição, que é formada pela união de cobre e zinco. Por sua vez, estes têm átomos de tamanhos e proximidade semelhantes na tabela periódica.

Ligas intersticiais

Quando o agente ou agentes de liga têm átomos consideravelmente menores do que aqueles do metal primário da liga, estes podem entrar na estrutura cristalina do segundo e filtrar entre os átomos maiores.

O aço é um exemplo de liga intersticial, na qual um número menor de átomos de carbono está localizado entre os átomos na estrutura cristalina do ferro.

Propriedades

Ao contrário de muitos outros materiais, as ligas metálicas não apresentam uma série de propriedades inerentes a este tipo de mistura; Estes são normalmente formados para capturar as características desejáveis de cada elemento e aumentar sua utilidade.

Por esse motivo, essas substâncias possuem um caráter único quando se trata de medir suas propriedades gerais, mas sabe-se que foram criadas para melhorar as seguintes características:

Resistência à deformação ou impactos

A resistência mecânica de um metal pode ser aumentada pela sua união com outro elemento metálico ou não metálico, como no caso dos aços inoxidáveis.

Eles usam cromo, níquel e ferro para formar um material de alta resistência à tração para um amplo espectro de usos comerciais e industriais.

Desta forma, as ligas de alumínio (com cobre, zinco, magnésio ou outros metais) são outro tipo de liga em que os segundos componentes são adicionados para melhorar a resistência do alumínio, um metal puro naturalmente macio.

Ponto de fusão

O ponto de fusão das ligas é diferente daquele dos metais puros: esses materiais não têm um valor fixo, mas fundem dentro de uma faixa de temperatura na qual a substância se torna uma mistura das fases líquida e sólida.

A temperatura na qual o derretimento começa é chamada solidus, e a temperatura em que termina é chamadaliquidus.

Resistência à corrosão

As ligas podem ser formadas com o objetivo de melhorar a capacidade de um metal de resistir à corrosão; No caso do zinco, possui uma propriedade de alta resistência ao processo de corrosão, o que o torna útil quando misturado a outros metais como cobre e aço.

Aparência e cor

Existem ligas que foram criadas para embelezar um metal e dar-lhe usos decorativos. A alpaca (ou prata nova) é um material formado por zinco, cobre e níquel, que possui uma cor e brilho semelhantes aos da prata que pode confundir quem não conhece esse material. Além disso, ele é usado para inúmeras aplicações.

Condução de calor

A condução de calor pode ser diminuída ou aumentada com a união entre um metal e outro elemento.

No caso do latão, é um excelente condutor de calor e é útil para a produção de radiadores domésticos e trocadores de calor na indústria. Além disso, as ligas de cobre têm menor condutividade térmica do que o metal puro.

Condução elétrica

A condução elétrica também pode ser favorecida ou prejudicada pela ligação de um metal a outra substância.

O cobre é naturalmente um dos melhores materiais eletricamente condutores, mas sofrerá a esse respeito ao se combinar com outras substâncias para formar ligas.

Exemplos

Ferro meteórico

É essa liga que ocorre naturalmente, obtida a partir de meteoritos caracterizados por sua composição de níquel e ferro, que caiu na Terra no passado e permitiu aos primeiros humanos usar esse material para forjar armas e ferramentas.

Bronze

Representa a liga de cobre e estanho, e representou a liga básica para fazer armas, utensílios, esculturas e joias durante os primeiros tempos da humanidade.

Latão

Uma liga de cobre e zinco. Este material é utilizado pelo seu baixo atrito para fazer parte de fechaduras, maçanetas e válvulas.

Manganês

Este elemento não é encontrado de forma livre na natureza. É comumente um agente de liga para ferro em múltiplas formas minerais e pode ter usos importantes em aços inoxidáveis.

Referências

Wikipedia. (s.f.). Liga. Obtido em en.wikipedia.org
Encyclopedia, N. W. (s.f.). Liga. Recuperado de newworldencyclopedia.org
MatWeb. (s.f.). Como os elementos de liga afetam as propriedades das ligas de cobre. Obtido em matweb.com
Woodford, C. (s.f.). Recuperado de explainthatstuff.co
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