Resumo Materiais Metálicos Não Ferrosos - Profº Carlos Alexandre

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ALUMÍNIO E SUAS LIGAS
Baixa densidade ou massa específica (2.700 kg/m3), boa condutividade térmica e elétrica, atóxico.
Boas características de plasticidade, porém com pouca resistência mecânica
Terceiro elemento mais abundante no planeta, só superado pelo O e o Si
2º material mais utilizado, perdendo apenas para o Fe-C
Alumínio puro apresenta baixas propriedades mecânicas
Adiciona-se elementos de liga que tendem a ficar dispersos na matriz ou solúveis na mesma melhorando as características
RESISTÊNCIA MECÂNICA:
Al Puro (99,99%) tem baixa resistência mecânica
Resistência à tração: Al puro = 6 kgf/mm2 (60 MPa), Al comercial = 9-14 kgf/mm2 (90-140 MPa)
Alta ductilidade e baixa dureza : HB = 17-20
PROPRIEDADES TERMOFÍSICAS:
Ponto de fusão: 660,1°C
Peso específico a 	20°C: 2698,9 kg/m3
660°C: 2550,0 kg/m3
800°C: 2340,0 kg/m3
Possui estrutura Cúbica de Face Centrada
Possui resistência a corrosão e a série galvânica
(Al²O³) Óxido do Alumínio: Estável, refratário, frágil, isolante térmico e elétrico
 
As 2 maneiras de se aumentar a resistência do Al são:
Adição de elementos de liga, os quais estarão em solução ou na forma de precipitados e deformar o material a frio.
Nesse caso define-se ligas endurecíveis por deformação ou encruamento;
Adição de elementos de liga na matriz e fazê-los precipitar na forma de partículas finas.
Nesse caso define-se ligas endurecíveis por precipitação.
CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS DE ALUMÍNIO
Tanto quanto as LIGAS TRABALHADAS OU PARA TRATAMENTO MECÂNICO ou as LIGAS PARA FUNDIÇÃO podem ou não serem tratadas termicamente.
 
SÍLÍCIO: Aumenta a fluidez do metal líquido, melhorando a fundibilidade do Al, reduz o coeficiente de expansão térmica, melhora a estanqueidade, melhora a soldabilidade e em combinação com o Mg forma o precipitado Mg2Si que endurece a liga, tornando a tratável termicamente.
COBRE: Um dos principais constituintes endurecedores, em teores de 3 à 5% melhora a usinabilidade, aumenta a resistência mecânica formando o precipitado Al2Cu e com tratamento térmico precipita o Al2Cu - endurecendo a liga
ZINCO: Adicionado com o Mg promove alta resistência ao impacto, elevada resistência à tração, excelente trabalhabilidade; percentuais acima de 0,2% torna a liga extremamente frágil à quente e produz uma elevada contração, prejudicando o acabamento de peças fundidas e combinado com o Mg e o Cobre produz uma das principais famílias de ligas de Al, com alta tenacidade e alta resistência mecânica específica.
MAGNÉSIO: Aumenta (resistência mecânica, ductilidade e a usinabilidade), apresenta características de solução sólida que permitem que a liga seja tratada termicamente e até 0,2% por solução sólida e acima por precipitação por tratamento térmico
MANGANÊS: Atua como refinador de grão, reduz a contração, adicionado as ligas de Al-Cu e Al-Si melhora a resistência a tração em altas temperaturas e controla a fragilização provocada pelo Fe porém reduz a resistência mecânica da liga.
BORO: Em teores de no máximo 0,01%, atua como refinador de grão, diminui a condutividade térmica, aumenta a resistência a tração e aumenta a ductilidade.
CROMO: Utilizado junto com o Ti para atuar como refinador de grão, favorece o controle da corrosão, 
diminui a possibilidade de formação de trincas a quente e nas ligas de Al-Zn -Mg melhora a resistência do material em temperaturas elevadas
 
FERRO: Adicionado em teores entre 0,15 a 1,2%, reduz a contração, age como refinador de grão, diminui a interação entre molde e metal líquido e promove fragilidade na liga e corrosão.
NÍQUEL: Adicionada em teores de 0,5 a 3% e aumenta a resistência mecânica das ligas e também a resistência mecânica à altas temperaturas.
TITÂNIO: Adicionado em teores entre 0,12 a 0,205%, atua como refinador de grão e aumenta a resistência a tração
Alta solubilidade: Cu, Mg, Si, Zn, Mn.
Baixa solubilidade: Fe, Ti, Cr.
NOMENCLATURA DAS LIGAS: (consultar na apostila)
A nomenclatura ou designação para as ligas de Al teve origem na Aluminium Association (AA), nos
Estados Unidos, mas atualmente é aceita no mundo todo com a designação IADS (International Alloy
Designation System).
• Ligas Trabalhadas: Ligas trabalhadas não tratáveis e Ligas tratáveis termicamente
• Ligas de Fundição: Ligas binárias e Ligas complexas
 
CLASSIFICAÇÃO DAS LIGAS CONFORMADAS E/OU TRATADAS:
Não susceptíveis a T.T., só encruamento:
2 S - Al comercialmente puro (99%)
3 S - Al - 1,2% Mn (aumenta limite de resistência à tração e fadiga)
52 S - Al - 2,5% Mg - 0,25% Cr (mais resistente e encruável)
*todas com boa resistência a corrosão em ambiente salino
Designação: O – recozida e H – encruada
Susceptíveis a T.T. (envelhecimento e precipitação)
17 S - Al - 4,50 % Cu - 0,5 % Mg - 0,5 % Mn
24 S - Al - 4,50 % Cu - 1,5 % Mg - 0,6 % Mn
25 S - Al - 4,50 % Cu - 0,8 % Si - 0,8 % Mn
53 S - Al - 0,70 % Si - 1,3 % Mg - 0,25 % Cr
61 S - Al - 0,25 % Cu - 0,6 % Si - 1,0 % Mg
11 S - Al - 5,50 % Cu - 0,5 % Pb - 0,5 % Bi
Designação: O – recozida, T - T.T. completo, W - temperado mas não completamente envelhecido e RT - T.T. e encruado
 
Para as aplicações consultar a apostila.
TRATAMENTOS TÉRMICOS:
Aqueles que objetivam aumento de ductilidade ou alívio de tensões;
Aqueles que objetivam aumento de resistência e baseiam-se na solubilização e precipitação controlada do agente endurecedor;
Endurecimento máximo deve-se a 2 mecanismos: Baseia-se na precipitação controlada de fases com constituintes endurecedores.
Tratamento de solubilização:
Temperatura um pouco acima daquela que dissolve completamente, precipitado: S.S. homogênea
Têmpera ou resfriamento de modo a impedir outras fases: S.S. supersaturada
Após o tratamento de solubilização a liga é dúctil como se fosse recozida.
Consiste em aquecer o material até a linha solvus, para solubilizar mergulha-se em agua fria para “congelar” a estrutura produzindo solução sólida supersaturada (instável a temperatura ambiente) após o tratamento de solubilização a liga é dúctil como se fosse recozida.
Tratamento de precipitação ou envelhecimento:
Consiste na precipitação espontânea de outra fase, criando zonas ricas em soluto. Esta nova fase enrijece a liga, obstruindo o movimento das discordâncias, que facilitam a deformação plástica. Após o envelhecimento o material terá adquirido a máxima dureza e resitência, a ductilidade não é afetada, 
Precipitação controlada do crescimento das partículas endurecedoras
Têmpera no menor espaço de tempo em água, óleo ou ar
Velocidade envelhecimento depende da deformação (encruamento)
ALÍVIO DE TENSÕES: Temperatura entre 130-150°C e o tempo depende da espessura da peça
HOMOGENEIZAÇÃO: Temperatura entre 300-400°C
 Homogeneização: peças fundidas (para difundir os microconstituintes)
RECOZIMENTO e RECRISTALIZAÇÃO: Temperatura entre 400-500°C
Recristalização: para ligas laminadas, extrudadas.
E o tempo depende da espessura da peça
SOLUBILIZAÇÃO:
Aquecer o material acima da linha Solvus para solubilizar, isto é, dissolver as fases microscópicas;
Mergulhar em água fria para” congelar” a estrutura, produzindo solução sólida supersaturada, na qual é instável a temperatura ambiente;
Após o tratamento: dúctil como recozida e,
O tempo de solubilização depende: liga, meio, espessura
- Dissolve as fases microscópicas; temperatura depende da liga; símbolo de têmpera W; geralmente seguida da precipitação de fases endurecedoras e podem ocorrer controladamente através do envelhecimento artificial.
Toda a heterogeneidade surgida na estrutura interna durante o esfriamento de um material fundido é chamada de defeito da solidificação. 
Heterogeneidade Química (Segregação): É um tipo de defeito que pode ocorrer em peças fundidas, quando a distribuição de elementos de liga e impurezas dentro da estrutura do material é heterogênea. É provocada pela solidificação fora das condições previstas pelo diagrama de equilíbrio.
Origem da Segregação: O metal ao ser resfriado atinge a temperatura liquidus.Nesta temperatura surgem os primeiros núcleos sólidos. Na continuidade surgem mais núcleos e crescem os núcleos existentes. Em condições de equilíbrio (resfriamento lento), cada partícula sólida na mistura L+S possui a composição correspondente à linha solidus. Por sua vez o líquido tem a composição ditada pela linha liquidus.
Para melhor entendimento, pode ser observado o exemplo da evolução da composição química do sólido e do líquido, no processo de solidificação de uma liga de cobre com 40% Ni. Observe que o primeiro sólido formado possui 52% de Ni. Durante a solidificação, a composição se altera de 52 a 40% de Ni, que é a composição média original da liga. Como resultado, a composição química nestas condições é homogênea ao longo do grão.
Na maioria dos casos reais a velocidade de solidificação não é baixa o suficiente para garantir as condições de equilíbrio, portanto o resultado não é ideal.
No caso real de resfriamento em situação de não equilíbrio, ou seja, esfriamento onde não há tempo para homogeneização química, as partículas formadas terão, ao crescerem, diferentes composições na periferia e no núcleo.
A temperatura na qual termina a solidificação é inferior àquela obtida sob condições de equilíbrio. (Este fato possibilitará a ocorrência do fenômeno de liquação).
A composição do sólido, ao invés de seguir a linha solidus (como no exemplo anterior) segue a linha tracejada devido à falta de tempo para homogeneização da composição ao longo do grão.
No resultado final, os grãos formados possuem um gradiente de composição química, isto é, a composição varia do centro para a periferia do núcleo. Ocorre formação de zonas de distintas composições químicas dentro do grão, C1,C2,C3,C4,C5.
Não se trata de grãos concêntricos, pois não há contornos de grão entre uma zona e outra. As zonas situam-se dentro do grão e frequentemente não são perceptíveis em exame microscópico.
Este tipo de heterogeneidade química (segregação) que se desenvolve dentro do grão é denominada de zonamento. A presença de segregação traz como consequência o fato de que o último líquido a se solidificar (e que se situa no contorno de grão), tem temperatura de fusão mais baixa que o resto do material (mais baixa inclusive do que aquela prevista pelo diagrama de equilíbrio).
No caso de um reaquecimento da peça (no tratamento térmico posterior, por exemplo), pode ocorrer fusão da região do contorno de grão, enquanto o centro do grão permanece sólido. Esta fusão localizada do contorno recebe o nome de liquação e resulta em intensas distorções dimensionais na peça (grandes empenhamentos) chegando a inutilizá-las.
A presença de impurezas tende a agravar o fenômeno, na medida em que as mesmas tendem a ser rejeitadas durante a solidificação dos núcleos sólidos para o líquido remanescente, resultando em concentrações elevadas nos contornos de grão.
Além do zonamento (que é uma microssegregação), existem outros tipos de heterogeneidades químicas, tais como a macrossegregação e a segregação gravimétrica.
A macrossegregação tem a mesma origem da microsegregação, ou seja, é causada pela rejeição de soluto do sólido para o líquido durante a solidificação. A diferença é que a macrossegregação ocorre ao longo da peça (e não apenas dentro do grão).
Uma vez que a solidificação ocorre da parede do molde para o centro da peça, é comum que ocorra aumento da concentração de solutos da periferia para o centro. Este tipo de macrossegregação é denominada de segregação normal.
Como a macro e a microsegregação tem a mesma origem, as peças fundidas costumam ter simultaneamente heterogeneidade dos dois tipos.
Em alguns casos, particularmente nas ligas com grande intervalo de solidificação, o líquido presente entre as dendritas é bombeado para trás da frente de solidificação. Portanto a concentração de soluto diminui da periferia para o centro da peça e este tipo de segregação é denominado segregação inversa. Aqui há casos onde o líquido (rico em impurezas) chega a sair pelas paredes da peça (a peça transpira), sendo tal fenômeno denominado exsudação.
A segregação gravimétrica tende a ocorrer quando a composição química da liga é tal que, durante a solidificação formam-se fases sólidas com densidades muito diferentes. Durante a solidificação em ferros fundidos nodulares, forma-se primeiro a grafita (baixa densidade) no metal líquido (maior densidade). Portanto a grafita tende a boiar (fenômeno denominado de flotação). As grafitas flotantes podem movimentar-se e alinharem-se na peça, criando uma região de concentração.
Macrosegregação: Separa os elementos de liga para a parte final de solidificação (núcleo). Manda os elementos de liga para dentro (núcleo), já que este é o último a solidificar. O processo dura 24h numa temperatura entre 250-400°C.
Microsegregação: Diferença da composição química em dimensões μm, sendo esta diferença dentro do grão, forma duas fases dentro de um grão (dendritas)
PRECIPITAÇÃO OU ENVELHECIMENTO: (detalhes olhar na apostila)
Consiste na precipitação de outra fase, na forma de partículas extremamente pequenas e uniformemente distribuídas; esta nova fase enrijece a liga; após o envelhecimento o material terá adquirido máxima dureza e
Resistência; o envelhecimento pode ser natural ou artificial.
 
Designação tanto para Ligas Conformadas como para Ligas Fundidas:
F - Como fabricado: Produto for fabricado por trabalho a frio, a quente ou fundido onde não foi aplicado nenhum controle de tratamento térmico ou de encruamento.
O – Recozido: Ligas de conformação que foram recozidas para atingir a condição de menor HB, aos fundidos recozidos para se obter maior ductilidade e maior estabilidade dimensional.
H – Deformado a frio, Encruado: Produtos trabalhados que foram endurecidos por tratamento mecânico de deformação plástica com ou sem tratamento térmico posterior para controle do grau de dureza. Pode ser seguido por um dígito que indica o tratamento secundário executado na liga:
W – Solubilizado: T.T. de solubilização, produzindo uma estrutura instável. Somente ligas
que sofrem mudanças na dureza por envelhecimento natural ao longo do tempo na temperatura ambiente.
T - Tratado termicamente a uma condição estável: Produtos cuja resistência, obtida por
T.T. de solubilização e envelhecimento, é estável dentro de um espaço de tempo de algumas
semanas após tratamento, com ou sem tratamento mecânico. Sempre seguido de dígitos: 
 
Al – Cu:
A mais antiga das ligas de Al; 
Na faixa de 2 a 8 % Cu;
Adiciona-se Si e Fe (pouco);
Moldagem fácil e boa usinabilidade;
Fundidas: areia, coquilhas, refrigerados ou pressão;
Boa resistência mecânica;
Boa ao desgaste;
Al 1-4,5% Cu modificadas por T.T. e envelhecimento
Al – Si:
Segunda liga mais importante
Excelentes para fundição (fluidez)
Peças de geometria complexa
Elevada resistência a corrosão
Usinagem difícil
Tratadas com modificadores no vazamento
HB = 55 – 65
Com Cu ou Mg pode ser tratada T.T. por Endurecimento por Precipitação
Modificadores:
Objetivar empregar um teor de Si maior que o eutético (12,5% Si);
Realizado no metal líquido;
Adição de sódio (Na) impedindo a formação de agulhas de Si;
Modifica as agulhas agudas para grânulos arredondados;
Desloca a temperatura do eutético para cima (564ºC)
Melhora as propriedades mecânicas;
Geralmente 0,05 a 0,1 % Na, NaF ou NaCl;
Resfriamento rápido: similar ao Na, conhecido por “super-fusão”.
 
Al – Mg:
- Geralmente com até 10 % Mg
- Excelentes propriedades mecânicas e a corrosão
- 10% Mg apresenta a menor densidade de todas as ligas Al-Mg e maiores prop.
- Mg é facilmente oxidável
- Estreita intervalo de solidificação
- Não aplicáveis a peças complexas
- Dificilmente soldáveis
COBRE E AS SUAS LIGAS
A Base de Cobre (Cu):
Boa resistência à corrosão (atmosférica e química);
Maior condutividade elétrica e térmica, exceto que a prata (Ag);
Melhor metal para ser trabalhado a quente (600 a 690ºC);
Permite deformações de até 90 % sem recozimento;
Pode ser recozidoentre 225-800ºC;
Estrutura cubica de face centrada;
Temperatura de fusão 1083ºC;
Baixa resistência mecânica;
Facilmente soldado;
Forma ligas com: Zn (latões), Sn (bronzes), Ni(cupro-níquel);
Facilmente revestido por outros metais por eletroerosão;
Pequenas adições de P, Si e Ar reduzem a condutividade;
Pequenas adições de Pb melhoram a usinagem.
Tipos de Cu comerciais: 
Eletrolítico ( mais comum, maior densidade conformação , menor temperatura de amolecimento);
Fosforizado (baixa condutividade elétrica, mais tenaz, bom em temperaturas elevadas);
Com prata (Alta temperatura de amolecimento);
Sem oxigênio (Alta condutividade, não sofre ataque H2, boa fadiga);
Arsenical (Ar acima 0,45%: Alta temperatura de amolecimento, melhor resistência mecânica)
Deformação: Aumento da resistência e dureza por deformação a frio: encruamento; Diminuição da ductilidade e Condutividade quase não se altera
Tratamentos Térmicos: (depende do tempo de T.T.)
0 – 200ºC : recuperação – alívio tensões(homogeinização) internas
200 – 250ºC: recristalização – novos grãos; mais tempo = crescimento dos grãos novos
650ºC : máxima T de recozimento
700ºC : máxima ductilidade
Homogeneização: Eliminar ou diminuir a segregação de lingotes que devem ser tratados a frio e a quente, consiste no aquecimento a uma temperatura de cerca 90°C acima da temperatura máxima de recozimento, durante tempo prolongado.
Recozimento: Aplicado nas ligas trabalhadas a frio para promover a recristalização. Dependendo das ligas, as temperaturas variam de 260-650°C para o metal cobre e de 425-815°C para as ligas. Quanto maior o encruamento prévio, menor a temperatura de recristalização ou recozimento.
Alivio de tensões: O tratamento consiste em aquecer, durante uma hora, a temperaturas que variam, conforme a liga, entre 190-260°C
Latões (Cu – Zn): Sem ponto eutético
Apresentam duas fases distintas: alfa (até 32% Cu – dúctil e resistente à corrosão); beta ( 32 a 55 % Cu – frágil e dura )
Principais ligas de latões: 
95 % Cu – 5 % Zn: bronze comercial ou dourado
90 % Cu – 10 % Zn: Tombak - decoração, joias, cartuchos, ótimo trabalho a frio , mais resistente Cu
85% Cu – 15 % Zn: latão vermelho
80% Cu – 20% Zn: maior resistência a corrosão, tubulações, radiadores, bom trabalho quente e frio
70% Cu – 30% Zn: melhor resistência x ductilidade, cartuchos, estampagem profunda, frio ou quente
66% Cu – 34% Zn : latão comum , amarelo , 2:1 , + barato, bom frio , ótimo em corrosão , rebites,
reduções de até 70% , divididos em: ¼ duro , ½ duro , ¾ duro , duro, extra duro , dureza mola , extra mola
60% Cu – 40% Zn : metal munte , fases alpha + beta em temp. ambiente, excelente trabalho quente , boa usinagem, chapas de navios , condensadores
 
Microestruturas:
Menor tamanho de grãos: menos dúcteis, mais resistentes e melhor acabamento superficial (15 a 30 um geralmente)
Maior tamanho de grão: mais dúcteis, menos resistentes e pior acabamento superficial (35 a 100 um)
Formação da fase b: elevada T amolecimento e mais duro e frágil
Adição de elementos de ligas:
Melhoria usinagem, corrosão, coloração e propriedades mecânicas
Pb: forma glóbulos e ajuda ruptura dos cavacos, insolúvel na fase Alpha
Se e Te: substituem o Pb e não forma eutético
Ni (10 a 18%): ótima resistência mecânica: talheres, jóias, navios
Al (1 a 2%): ótima resistência corrosão: condensadores, tubulações
Sn (0,5 a 1%): latão almirantado, boa corrosão salina, trocadores calor.
Bronzes (Cu – Sn):
Melhor resistência que os latões
Boa capacidade de trabalho e deformação
Ótima resistência a fadiga
Divididos em:
Bronzes de Estanho:
- limitam-se até 12% Sn (fase a); - são laminados, extrudados, estirados; - elevada resistência a tração, corrosão e fadiga; - baixo coeficiente de atrito; - excelentes para molas, pinos, diafragmas; - geralmente empregados encruados; - classificados em: A (até 5% Sn) B (de 5 a 8% Sn) C ( de 8 a 10% Sn)
- baixo teor de Sn: boa condutividade, linhas transmissão elétrica, fios aéreos, linhas ônibus; - ligas de fundição: engrenagens, mancais, adições pequenas de P, Zn e Pb; - fundidos 88% Cu - 10% Sn - 2% Zn: boas propriedades mecânicas, contração uniforme, solidificação, isenção de vazios, ligas anti-fricção ,
boa corrosão.
Bronzes de Silício:
- Limitam-se até 4% Si (fase a)
- Melhoria das propriedades por encruamento (similar prop. Mec. Fe-C: fadiga)
- Aplicação para parafusos e porcas (1% Si, 2% Sn)
- São estampados, extrudados e rosqueados
- Não necessitam de recozimento
- Boa resistência a corrosão
- classificados em: A ( 3 a 4% Si, Zn, Fe ) B ( 0,7 a 2% Si, Zn, Sn ) C ( 2,3 a 3,7% Si, Zn Sn, Fe ) D ( 1 a 3,7% Si, Zn, Sn, Fe )
- Ligas de fundição: em torno de 95% Cu - 4% Si – 1% Mn
Bronzes de Alumínio:
- Limitam-se até 10% Al (fase a) Cu - 5%Al (chapas e tiras) Cu – 9a13,5% Al (fundidas)
- Boa relação resistência vs ductilidade; - elevada resistência a corrosão e ao desgaste; - aplicados em guias de escorregamento, parafusos, pás de hélices, bombas d’água e ar; - grande contração durante a solidificação e Drosses na superfície; - usinagem difícil; - alto teor de Al: ótima dureza e resistência – aplicadas em matrizes p/ estampagem.
TITÂNIO E SUAS LIGAS:
0,6% dos elementos terrestres são Titânio, possui uma coloração branco prateado.
Propriedades: Baixa densidade (r = 4.500 kg/m3), grande tenacidade, elevada resistência a corrosão, biocompatível, não-magnético, temperatura de fusão 1672°C, quimicamente inerte
Aplicações: Próteses, implantes metálicos, aeroespacial, automobilística e bens de consumo.
Desvantagens: custo, difícil de fabricar
Possui duas modificações alotrópicas:
α - Estrutura Hexagonal Compacta (HC) até 883°C (baixa T)
β - Estrutura Cúbica de Corpo Centrado (CCC) de 883°C até 1672°C (alta T)
Transformação de α em β ocorre a 883°C
Minérios: RUTILO (99% de TiO2) ILMENITE (FeO+TiO2)
Principais impurezas: Fe, Si, O2 e C
Influência das impurezas: nas propriedades mecânicas e biocompatibilidade
(ex. 99,99% (100HB) 99,8% (145HB) 99,6% (165HB)
Resistência a tração: 	60 kgf/mm2 (600 MPa) após recozimento
80 kgf/mm2 (800 MPa) após 40%deformação
100 kgf/mm2 (1000 MPa) com elementos de liga
160 kgf/mm2 (1600 MPa) em ligas especiais
Dureza: baixa resistência a indentação e ao risco.
 
Para fabricação de produtos são utilizados processos NET SHAPE, como: Fundição sob vácuo ou sob atmosfera, metalurgia do pó, tixocomformação, forjamento de precisão, microfusão ou cera perdida
Quase 70% de todo o Ti forjado é sinterizado (metalurgia do pó)
Ti comercialmente puro: Ti grau 1, 2, 3, 4, 5, ...8
Elementos de liga aumentam a resistência mecânica e geralmente diminuem a resistência a corrosão. Porém, nas ligas Ti-Pl a resistência a corrosão não diminui e em certos casos até aumenta.
Liga mais utilizada: Ti-6%Al-4%V (conhecida como ATIVAL)
Típicos Elementos de Liga para o Titânio: Alumínio (Al), Estanho (Sn), Vanádio (V), Cobre (Cu) e Magnésio (Mg)
Nomenclatura (UNS): United Numbering System
•R5 XXX; R5 = ligas de Titânio; X = % do 1o maior elemento; X = % do 2o maior elemento; X = % do 3o maior elemento
Solutos com raio atômicos próximos do Ti: soluções sólidas ilimitadas
Solutos com raios atômicos diferentes do Ti: solubilidade limitada, formação compostos
Ligas de Titânio: Ligas α (HC) , Ligas β (CCC) e Ligas α+ β (CCC e HC (Duplex))
Elementos de liga alteram a temperatura e a composição da transformação α e β
Classificação dos Elementos de Liga: 
Os elementos de liga que modificam a temperatura da transformação polimorfa: α -> β são os elementos estabilizadores de α e estabilizadores de β.
Os elementos de liga que não se dissolvem completamente no Ti, formam os precipitados (titânideos).
• Elementos solúveis no titânio.
• Elementos não solúveis que formam intermetálicos.
• Elementos estabilizadores da fase α
• Elementos estabilizadores da fase β
Estabilizadores da Fase α: Al, Sn (HC)
Melhores resistência a fluência, melhores em altas temperaturas,ausência da transição dúctil-frágil, aplicações criogênicas e tratada termicamente por recozimento e recristalização
Estabilizadores da Fase β: V, Nb, Cr, W (CCC)
Apresenta ótimas condições de conformabilidade, excelente temperabilidade e tratada termicamente por solubilização e precipitação
 
Microestruturas (FASE α): Consultar apostila.
Microestruturas (FASES α e β): Consultar apostila.
Microestruturas (FASES β e M): Consultar apostila.
 
Ligas de Titânio com elementos estabilizadores:
Transformação de fase pode ocorre por: Difusão ou Mecanismo Martensítico
Por Difusão: Quando o resfriamento for lento
Por Mecanismos Martensíticos: Quando resfriamento for rápido com pouca mobilidade atômica e quando os elementos estabilizadores de β que fazem baixar a temperatura α+ β baixam a linha Mc onde inicia a transformação martensítica, mesmo sendo lento o resfriamento. 
 
Liga Ti-50%Ni (NITINOL)
Níquel + Titânio (Ni-50%Ti) - EQUIATÔMICA
Liga com Efeito de Memória de Forma – EMF (após passar por tratamento térmico e resfriamento e deformação mecânica, retorna a condição original.
Matriz apresenta uma estrutura Cúbica de Corpo Centrado – CCC (Austenita)
Tem expansão volumétrica passando de CCC para monoclínica