Desenvolvimento de ligas de sistema Al-Ni para condutores elétricos: caracterização da liga 1350 modificada com teores de 1%, 2%, 3% e 4% de níquel

O contínuo crescimento da demanda global por energia elétrica impõe o desafio de desenvolver condutores aéreos que combinem alta eficiência energética e confiabilidade mecânica. A liga de alumínio 1350, embora padrão em condutividade elétrica, apresenta limitações de resistência à tração, enquanto ligas endurecidas por precipitação, como a 6201, penalizam a capacidade de transmissão de corrente. Neste contexto, este trabalho investigou o desenvolvimento e a caracterização de ligas do sistema Al-Ni com teores de 1%, 2%, 3% e 4% em massa de Níquel. As ligas foram fabricadas via fundição direta, em coquilha metálica no formato de “U” e laminadas a frio, visando obter um balanço otimizado de propriedades através dos mecanismos de endurecimento por dispersão e purificação da matriz (efeito scavenging). A metodologia compreendeu a caracterização macroestrutural, ensaios de resistividade elétrica, tração uniaxial, análise química por espectrometria de emissão óptica e fractografia via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados demonstraram que a adição de níquel promoveu o refino do grão, alterando a macroestrutura de colunar para equiaxial. A liga com 2% de Ni destacou-se como a composição ótima, atingindo um Limite de Resistência à Tração (LRT) de 264,70 MPa apresentando um incremento de 99,9% em relação à liga 1350, mantendo uma condutividade elétrica de aproximadamente 65,28% IACS. A análise fractográfica confirmou um comportamento dúctil para esta composição, com a presença de dimples equiaxiais nucleados por partículas de Al3Ni. Por outro lado, a liga com 4% de Ni apresentou comportamento frágil e saturação da matriz, inviabilizando seu processamento. Conclui-se que a liga com 2% de Ni destacou-se como a composição ótima, atingindo um Limite de Resistência à Tração (LRT) de 264,70 MPa, apresentando um incremento absoluto de 132,29 MPa (99,9%) em relação à liga 1350, mantendo uma condutividade elétrica por volta de 65,28% IACS, se mostrando competitiva em relação aos cabos condutores que são comercializados.