NASA divulga boletim sobre defeitos na fundição da liga 2219

A NASA publicou um boletim técnico que comunica os riscos dos processos incorretos de fundição e forjamento da liga de alumínio 2219. O documento recomenda a aplicação de uma etapa de homogeneização seguida por deformação multidirecional.

O boletim, identificado como DOC ID 20260008373 e datado de 24 de setembro de 2026, tem como contato para informações adicionais Donald S. Parker, no Centro Espacial Kennedy.

Processos inadequados de fundição e forjamento podem gerar defeitos microestruturais, resposta anódica abaixo do ideal e maior suscetibilidade à corrosão.

O alumínio 2219 é uma liga de alumínio-cobre supersaturada, endurecível por precipitação, desenvolvida em 1954 pela Aluminum Company of America (Alcoa). Suporta temperaturas de serviço de até 600 °F e apresenta excelentes propriedades criogênicas, soldabilidade e comportamento mecânico em baixas e altas temperaturas.

A fundição de lingotes de alumínio 2219 é um processo especializado para fabricar estruturas de grande escala que depois são forjadas ou laminadas. No estado bruto de fusão, o material pode apresentar tamanhos de grão díspares, macrossegregação e aglomerados de intermetálicos ricos em cobre.

Descontinuidades como segregação interdendrítica, intermetálicos grandes e distribuídos em bandas e tamanhos de grão irregulares são consideradas irrecuperáveis: nenhum processamento termomecânico posterior consegue eliminar essas deficiências.

A homogeneização logo após a fundição convencional por resfriamento direto melhora significativamente as propriedades finais. Os parâmetros do tratamento precisam ser otimizados para a espessura da seção do lingote, considerando variáveis como ponto de fusão, taxa de dissolução da fase eutética, tamanho do lingote, granulometria e teor de cobre.

Experimentos mostram que as leis de difusão de Fick expulsam os átomos de cobre concentrados nas zonas interdendríticas e que fases residuais se dissolvem na matriz, reduzindo drasticamente a segregação. Wang et al., por exemplo, aplicaram homogeneização a 535 °C por 10 horas. Imagens de MEV revelam mudança na morfologia dos contornos de grão após o processo, e técnicas como DRX e DSC são ferramentas valiosas para defini-lo e verificá-lo.

O alumínio 2219 é empregado em tanques de combustível de ônibus espaciais e em módulos pressurizados da Estação Espacial Internacional voltados para voo tripulado. Qualquer orientação que assegure a integridade microestrutural e a resistência à corrosão da liga impacta diretamente a confiabilidade e a segurança das estruturas espaciais atuais e de futuros programas da NASA.

A liga 2219 foi introduzida em 1954 e desde então se consolidou como material de escolha para aplicações que exigem desempenho em temperaturas criogênicas e soldabilidade confiável, incluindo os tanques externos do ônibus espacial e segmentos pressurizados da ISS.