Aviação: Propriedades dos Metais

Aviação: Propriedades dos Metais


A principal preocupação na manutenção de aeronaves são as propriedades gerais dos metais e suas ligas como dureza, maleabilidade, ductilidade, elasticidade, tenacidade, densidade, fragilidade, fusibilidade, contração e expansão de condutividade e assim por diante. Esses termos são explicados para estabelecer uma base para uma discussão mais aprofundada sobre metais estruturais.


Dureza 

A dureza refere-se à capacidade de um material de resistir à abrasão, penetração, ação de corte ou distorção permanente. A dureza pode ser aumentada por trabalho a frio do metal e, no caso de aço e certas ligas de alumínio, por tratamento térmico. As peças estruturais são muitas vezes formadas a partir de metais em seu estado mole e são então tratadas termicamente para endurecê-las, de modo que a forma acabada seja mantida. Dureza e resistência são propriedades intimamente associadas dos metais.


Força

Uma das propriedades mais importantes de um material é a resistência. Resistência é a capacidade de um material resistir à deformação. A resistência também é a capacidade de um material resistir ao estresse sem quebrar. O tipo de carga ou tensão no material afeta a resistência que ele exibe.


Densidade

Densidade é o peso de uma unidade de volume de um material. No trabalho de aeronaves, o peso especificado de um material por polegada cúbica é preferível, pois esse valor pode ser usado para determinar o peso de uma peça antes da fabricação real. A densidade é uma consideração importante ao escolher um material a ser usado no projeto de uma peça para manter o peso e o equilíbrio adequados da aeronave. 


Maleabilidade

Um metal que pode ser martelado, enrolado ou prensado em várias formas sem rachar, quebrar ou deixar algum outro efeito prejudicial, é dito maleável. Essa propriedade é necessária em chapas metálicas trabalhadas em formas curvas, como capotas, carenagens ou pontas de asa. O cobre é um exemplo de metal maleável.


Ductilidade

Ductilidade é a propriedade de um metal que permite que ele seja permanentemente estirado, dobrado ou torcido em várias formas sem quebrar. Esta propriedade é essencial para os metais usados ​​na fabricação de fios e tubos. Os metais dúcteis são muito preferidos para uso em aeronaves devido à sua facilidade de formação e resistência à falha sob cargas de choque. Por esta razão, as ligas de alumínio são usadas para anéis de carenagem, fuselagem e revestimento de asa, e peças formadas ou extrudadas, como nervuras, longarinas e anteparas. O aço cromo molibdênio também é facilmente moldado nas formas desejadas. A ductilidade é semelhante à maleabilidade.


Elasticidade

A elasticidade é uma propriedade que permite que um metal retorne ao seu tamanho e forma originais quando a força que causa a mudança de forma é removida. Esta propriedade é extremamente valiosa, pois seria altamente indesejável ter uma peça permanentemente distorcida após a remoção de uma carga aplicada. Cada metal tem um ponto conhecido como limite elástico, além do qual não pode ser carregado sem causar distorção permanente. Na construção de aeronaves, membros e peças são projetados de tal forma que as cargas máximas a que estão sujeitos não os estressam além de seus limites elásticos. Esta propriedade desejável está presente no aço para molas. 


Dureza

Um material que possui tenacidade resiste a rasgos ou cisalhamento e pode ser esticado ou deformado sem quebrar. A tenacidade é uma propriedade desejável em metais de aeronaves. 


Fragilidade 

A fragilidade é a propriedade de um metal que permite pouca flexão ou deformação sem quebrar. Um metal quebradiço é capaz de quebrar ou rachar sem mudar de forma. Como os metais estruturais são frequentemente submetidos a cargas de choque, a fragilidade não é uma propriedade muito desejável. Ferro fundido, alumínio fundido e aço muito duro são exemplos de metais frágeis. 


Fusibilidade

Fusibilidade é a capacidade de um metal se tornar líquido pela aplicação de calor. Os metais são fundidos na soldagem. Os aços se fundem a cerca de 2.600 °F e as ligas de alumínio a aproximadamente 1.100 °F. 


Condutividade 

A condutividade é a propriedade que permite que um metal transporte calor ou eletricidade. A condutividade térmica de um metal é especialmente importante na soldagem, porque governa a quantidade de calor necessária para a fusão adequada. A condutividade do metal, até certo ponto, determina o tipo de gabarito a ser usado para controlar a expansão e a contração. Em aeronaves, a condutividade elétrica também deve ser considerada em conjunto com a ligação para eliminar a interferência de rádio.


Expansão térmica 

A expansão térmica refere-se à contração e expansão que são reações produzidas em metais como resultado de aquecimento ou resfriamento. O calor aplicado a um metal faz com que ele se expanda ou se torne maior. O resfriamento e o aquecimento afetam o projeto de gabaritos de soldagem, peças fundidas e tolerâncias necessárias para material laminado a quente.  

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