Tipos de latão: guia completo de ligas, propriedades e aplicações

A lista seguinte apresenta 7 designações comuns do latão. Não é uma classificação exaustiva e os nomes comerciais podem sobrepor-se; confirme a designação da liga e a norma de produto especificadas.

1. Latão amarelo
2. Latão vermelho
3. Latão para cartucharia
4. Latão naval
5. Latão de fácil maquinação 360
6. Bronze arquitetónico 385
7. Tombaque

Para selecionar o material adequado ao seu projeto, é necessário conhecer as ligas de latão. Cada tipo de latão apresenta propriedades mecânicas e aplicações diferentes.

O latão é uma família de ligas de cobre e zinco. As proporções de cobre, zinco e adições permitidas variam com a qualidade e a especificação do produto. Utilize uma designação de liga definida e uma composição certificada, em vez de tratar um intervalo amplo de composição como especificação de compra.

O teor de zinco, outras adições, a estrutura de fases e o estado metalúrgico influenciam a resistência, a ductilidade, a cor e o processamento. Um teor de cobre mais elevado tende a produzir tons mais avermelhados, mas a cor, por si só, não determina a qualidade nem o desempenho.

Nota: Não existe uma proporção universal de cobre e zinco para o latão. Obtenha os limites de composição da qualidade especificada.

Os latões alfa apresentam uma estrutura de solução sólida alfa nas condições consideradas. O latão para cartuchos C26000, com 70% nominais de cobre e 30% de zinco, é um exemplo conhecido. Os limites de fase dependem da temperatura e das adições; este exemplo não define todos os latões alfa.

Os latões alfa adequados oferecem boa conformabilidade a frio para estiragem, estampagem e dobragem. O estado metalúrgico, a redução, a geometria e os recozimentos intermédios influenciam a deformação possível. Endurecem por trabalho a frio, em vez de têmpera convencional; uma conformação intensa não está garantida sem fissuras.

Os latões alfa-beta contêm fases alfa e fases relacionadas com beta nas condições consideradas. O teor de zinco, as adições e a temperatura afetam o equilíbrio de fases; utilize a liga e o estado especificados, em vez de considerar universal um intervalo de composição.

A estrutura com fase beta pode aumentar a resistência e favorecer o trabalho a quente, mas a conformabilidade a frio depende da qualidade e do estado. Não pressuponha a mesma capacidade de trabalho a frio de um latão alfa dúctil.

Os latões ricos em fase beta contêm uma fase rica em zinco cuja estrutura e ordenação dependem da temperatura. A sua conformabilidade a frio é geralmente mais limitada do que a dos latões alfa. Selecione com base na composição real, no estado das fases e nos requisitos do processo.

Uma estrutura rica em fase beta pode favorecer o trabalho a quente, mas não torna um latão automaticamente adequado para a fundição sob pressão. A aptidão para fundição depende da liga especificada, do processo de moldação, do controlo da temperatura e das propriedades exigidas.

O C26000 é normalmente designado latão para cartuchos e tem uma composição nominal de cobre e zinco de 70/30. O intervalo especificado de cobre é de 68.5–71.5%, sendo o restante zinco, considerando as impurezas permitidas. Não deve ser descrito como uma liga 67/33 e, simultaneamente, designado 70/30.

O C26000 é utilizado em estiragem, estampagem, repuxagem por rotação e dobragem quando o estado metalúrgico, as ferramentas e o processo são adequados à peça. Uma conformação intensa pode exigir recozimentos intermédios; o resultado depende da geometria e do estado do material.

O latão vermelho trabalhado C23000 contém nominalmente 85% de cobre e 15% de zinco. Não deve ser confundido com ligas fundidas de cobre, estanho, chumbo e zinco 85-5-5-5, que têm designações e propriedades diferentes. Verifique a forma do produto, a especificação e as condições de serviço.

O latão naval C46400 é uma liga de cobre, zinco e estanho. O estanho pode reduzir a tendência para a dezincificação, mas a composição especificada e o ambiente de serviço continuam a ser importantes. Utilize a especificação da qualidade, em vez de uma composição supostamente universal para água do mar.

O latão naval é utilizado em ferragens marítimas, veios e acessórios adequados, mas não é imune à corrosão nem à degradação pela água do mar. Avalie o escoamento, os depósitos, a temperatura, as tensões e a aplicação concreta antes de escolher uma qualidade.

Os latões de almirantado são ligas de cobre, zinco e estanho utilizadas em determinados tubos de condensadores e permutadores de calor. Algumas qualidades contêm inibidores de dezincificação. Especifique a qualidade exata e avalie a química da água e o escoamento; o estanho, por si só, não garante a adequação a todos os serviços com água do mar.

O latão de fácil maquinagem com chumbo C36000 foi concebido para elevada maquinabilidade. O chumbo facilita a quebra da apara, mas nenhuma percentagem fixa de aumento da velocidade de corte se aplica a todas as operações. Verifique a especificação da liga, os dados de corte e os requisitos de teor de chumbo para a utilização final.

Os latões de fácil maquinagem adequados podem ser utilizados em acessórios torneados, componentes de válvulas e peças de precisão. Escolha uma qualidade que cumpra os requisitos mecânicos, de corrosão e de utilização final; não pressuponha que o latão com chumbo é permitido em todas as aplicações.

O metal Muntz C28000 é um latão com 60% nominais de cobre e 40% de zinco. O equilíbrio de fases e o comportamento durante a conformação dependem da composição e da temperatura. Confirme o estado especificado do produto e o processo, em vez de considerar esta composição como um limite de fase universal.

O metal Muntz tem um historial de utilização em revestimentos e outros produtos conformados. As aplicações modernas exigem uma qualidade, uma forma de produto e um estado mecânico especificados, bem como uma avaliação da corrosão; uma utilização histórica não é prova suficiente de adequação.

O latão de alumínio C68700 contém nominalmente cerca de 76% de cobre, 22% de zinco e 2% de alumínio, com outros elementos controlados. É utilizado em tubos de transferência térmica adequados. A formação da película protetora e o comportamento à corrosão dependem da qualidade, da química da água, do escoamento e das condições de serviço.

O latão de alumínio é adequado para tubos de condensadores em centrais elétricas e permutadores de calor marítimos. O material admite processos de conformação tanto a quente como a frio.

Em projetos de arrefecimento eletrónico e industrial, os engenheiros escolhem frequentemente alumínio ou cobre em vez de latão para fabricar dissipadores de calor de alumínio personalizados, placas de arrefecimento e outros componentes de gestão térmica que exigem uma dissipação eficiente do calor.

A maquinabilidade do latão varia com a qualidade, o estado metalúrgico e a operação. As qualidades de fácil maquinagem podem oferecer boa produtividade, mas a velocidade de corte, o desgaste da ferramenta e as tolerâncias possíveis exigem dados específicos do processo. Selecione os nossos produtos de acordo com a liga real, a geometria e os requisitos de acabamento.

Alguns latões de fácil maquinagem produzem aparas curtas, enquanto outras qualidades se comportam de forma diferente. O controlo da apara, as condições de corte e a geometria afetam a evacuação e a qualidade superficial. As formas complexas continuam a exigir ferramentas, fixação e inspeção adequadas.

Selecione uma fresa de metal duro ou uma broca PCD adequadas à liga e à operação. A geometria da aresta, o ângulo de ataque, o apoio e os dados de corte devem ser selecionados em conjunto; um ângulo positivo e uma força de corte mínima não são requisitos universais, e a vida útil da ferramenta não está garantida.

Na extrusão, um tarugo é forçado através de uma matriz para produzir um perfil. A qualidade de latão selecionada determina a temperatura e o processo adequados; a extrusão a quente é utilizada para ligas apropriadas. Siga as orientações de processamento do fabricante, em vez de aplicar uma temperatura muito elevada não especificada.

A extrusão permite produzir perfis maciços ou ocos adequados. A integridade dos tubos e o desempenho mecânico dependem do processo, da liga, das dimensões e do tratamento posterior. Compare o aproveitamento do material e os custos totais de processamento com outras vias de fabrico.

A extrusão é útil para perfis contínuos adequados, mas não permite produzir qualquer geometria. Os invólucros de cartuchos e outras peças obtidas por embutidura ou estiragem não devem ser automaticamente descritos como produtos extrudidos; distinga a extrusão das restantes operações de conformação.

A forjagem a quente permite produzir corpos de válvulas e ferragens de latão adequados com um escoamento controlado do material. A qualidade, a temperatura do tarugo, o desenho da matriz, a lubrificação, o volume e o acabamento determinam o desempenho e o custo; não é automaticamente mais barata do que a fundição ou a maquinagem.

Os latões alfa adequados podem ser conformados a frio, aumentando a resistência e a dureza por encruamento. Os limites de conformação e as eventuais necessidades de recozimento dependem do estado metalúrgico, da redução e da geometria.

Em seguida, deve escolher entre a forjagem a quente e a forjagem a frio. Comece por avaliar quantas peças são necessárias e a complexidade da forma. Tenha depois em conta que a forjagem a quente permite formas muito complexas, mas necessita de mais máquinas e muita energia térmica.

As formas complexas são obtidas fundindo latão e vertendo-o num molde. Este processo designa-se fundição. As opções incluem moldação em areia, em coquilha e sob pressão.

Selecione uma liga de fundição especificada para moldação em areia, em coquilha ou sob pressão, conforme adequado. Uma designação de fase beta ou um teor elevado de zinco não determinam, por si só, a fluidez, a adequação ao processo nem as propriedades finais.

A fundição sob pressão permite produzir peças detalhadas, mas a temperatura das ligas de cobre, a vida útil do molde, a porosidade e os requisitos de acabamento exigem avaliação especializada. Compare as tolerâncias reais, a cadência e os requisitos de maquinagem do processo escolhido.

A fundição pode reduzir a maquinagem e o consumo de material em formas adequadas. O investimento em ferramentas, o volume de produção, o rendimento, o acabamento e os requisitos de qualidade determinam o custo por peça. Nenhum processo de fundição é automaticamente o mais barato para todos os componentes complexos.

A estampagem de chapa é especialmente adequada para produzir peças em série com rapidez. Uma máquina potente prensa as chapas de latão até obter formas específicas.

Selecione uma qualidade de latão e um estado conformáveis para a embutidura ou a dobragem necessárias. Os latões alfa adequados permitem embutidura profunda, mas devem ser verificadas a deformação, as ferramentas, a lubrificação e as necessidades de recozimento; continua a ser possível ocorrer fissuração.

Pode depois utilizar uma prensa com matriz progressiva. Esta máquina realiza várias operações diferentes em cada descida. Assim, o metal muda de forma passo a passo.

A estampagem pode ser económica para peças de chapa adequadas com um volume de produção apropriado. Compare o investimento em matrizes, o aproveitamento do material, o tempo de ciclo, o acabamento e as alternativas; não existe uma exigência universal de produzir milhões de peças.

Conhece agora os diferentes tipos de latão para o seu trabalho. Este resumo ajuda a escolher o metal adequado ao seu projeto e mostra como o teor de zinco e os métodos de fabrico alteram o material. Assim, pode selecionar o latão apropriado para reduzir custos e obter elevada qualidade.

O latão é uma liga, não um elemento puro. Um íman pode ajudar a identificar alguns substratos ferrosos, mas a ausência de atração não prova que um objeto seja de latão nem identifica a sua qualidade. Utilize documentação e ensaios de composição adequados quando a identificação for importante.

A cor é apenas um indício preliminar: o acabamento superficial, os revestimentos, a oxidação e a iluminação afetam o aspeto. As descrições habituais incluem:

• O latão amarelo apresenta um aspeto muito dourado e brilhante.
• O latão vermelho tem uma tonalidade avermelhada devido ao maior teor de cobre.
• O tombaque apresenta um aspeto ligeiramente rosado.

Um latão de elevada qualidade cumpre a composição química, a norma de produto, o estado metalúrgico, as dimensões e os requisitos de inspeção especificados. Um teor mais elevado de zinco ou uma designação de fase beta não significam, por si só, qualidade superior.

Adapte a maquinabilidade, a conformabilidade, o comportamento à corrosão e as propriedades mecânicas à aplicação. Os latões de fácil maquinagem e os latões navais respondem a necessidades diferentes; utilize certificados de material rastreáveis e os requisitos de utilização final.

Os latões amarelos e vermelhos apresentam aspetos diferentes, mas a cor não prova a composição nem a qualidade. Selecione o acabamento e a qualidade em conjunto, considerando a exposição e a manutenção.

 O latão polido descreve um acabamento superficial, não uma família de ligas distinta. Pode proporcionar um aspeto brilhante, mas a superfície pode perder brilho com a exposição.

O latão pode perder brilho devido a reações químicas superficiais; essa alteração não é simplesmente sujidade. Uma laca transparente adequada ou outro acabamento protetor pode retardar a descoloração, mas o estado do revestimento, o ambiente e a manutenção continuam a ser importantes.