Diferentes ligas de alumínio têm densidades diferentes principalmente devido à presença de elementos de liga e variações em suas estruturas atômicas. Aqui estão os principais fatores que contribuem para as variações de densidade:
Elementos de Liga: As ligas de alumínio são criadas pela introdução de diferentes elementos de liga, como cobre, magnésio, silício, zinco, e lítio, para alumínio. Esses elementos de liga alteram o arranjo atômico e a ligação dentro do material, afetando sua densidade. Por exemplo, o cobre é mais denso que o alumínio, então a adição de cobre aumenta a densidade da liga. O número e a morfologia dessas fases dependem da temperatura de pré-envelhecimento, elementos como magnésio e lítio têm densidades mais baixas que o alumínio, resultando em densidades gerais mais baixas quando adicionado à liga.
Composição e Proporções: A composição específica e as proporções dos elementos de liga dentro de uma liga de alumínio podem variar, levando a diferenças na densidade. O peso atômico e a disposição de cada elemento de liga influenciam a densidade geral da liga. Diferentes ligas podem ter proporções variadas de elementos de liga, resultando em variações de densidade.
Fortalecimento de Solução Sólida: O fortalecimento por solução sólida é um processo onde os elementos de liga são dissolvidos na matriz de alumínio. A presença desses elementos cria interações em nível atômico que fortalecem o material. Este processo pode afetar a densidade da liga, alterando a eficiência de empacotamento dos átomos e alterando as distâncias interatômicas.
Tratamento térmico: Processos de tratamento térmico, como recozimento, e depois resfriado, e endurecimento por precipitação, pode modificar a densidade das ligas de alumínio. Esses processos envolvem aquecimento e resfriamento controlados para alterar a microestrutura do material, que afeta o arranjo dos átomos e, consequentemente, a densidade. Por exemplo, durante o endurecimento por precipitação, a formação de precipitados pode afetar a densidade geral da liga.
É importante notar que as variações de densidade entre as ligas de alumínio são normalmente pequenas, com diferenças geralmente dentro de alguns pontos percentuais. A densidade do próprio alumínio permanece relativamente consistente, e a presença e proporção de elementos de liga são os principais fatores que influenciam as variações de densidade entre diferentes ligas de alumínio.