Autoria: Alberto Federman Neto, AFNTECH.
Revisto e Ampliado em: 30 de Julho de 2024.
3. PARTE 3. LIGAS METÁLICAS:
Veja a Parte 1, sobre os Metais mais antigos, e a Parte 2, Outros Metais.
Continuando com essa série de Artigos, a História e a composição química de algumas ligas metálicas importantes, em Química, Ciência, Tecnologia, Engenharia, Construção Civil etc…
3a) Amálgamas:
Amálgamas são ligas metálicas, onde um dos componentes é o metal líquido mercúrio (do qual já tratamos em artigo anterior), Hg .
Quase todos os metais formam amálgamas, com exceção de ferro e platina.
Como vimos no primeiro artigo, o mercúrio era conhecido dos Antigos Alquimistas e Filósofos Gregos, Romanos, Egípcios, Árabes, Indianos etc…
Os Alquimistas egípcios já teriam preparado amálgamas de cobre e de estanho. WISNIAK, J. CENIC Rev. Cienc. Quím. 39, 147 (2008). E os Chineses haviam feito amálgama de prata. FORRAI, J. Rev. Clín. Pesq. Odontol. 3 , 65 (2007).
Mas uma das primeiras menções, na época da Alquimia prática, aos amálgamas, para extrair metais preciosos como a prata e o ouro, é do Alquimista e Metalurgista Italiano Vanocchio Biringuccio, em sua obra Pirotechnia. Primeira edição é de 1540. Detalhes sobre Biringuccio, veja o Item 2c, neste artigo.
BIRINGUCCIO, V. “De La Pirotechnia.” Graphica Gironimo Giglio e Compagni, Veneza, Itália, págs. 13 e várias outras, edição de (1559). Outras edições e traduções, Links: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Como vimos, há amálgamas de muitos metais.
Alguns amálgamas, como os de sódio e zinco, são reagentes químicos, outros são usados para extrair ou purificar ouro ou prata.
Os Alquimistas e os Químicos antigos usavam amálgamas em várias operações laboratoriais. HADLEY, J.. BENTHAM, J. (Impressor)”A Plan of a Course of Chemical Lectures.” Universidade de Cambridge, Cambridge, Inglaterra (1758). BECKMANN, J.; JOHSTON, W. (Tradutor do Alemão); BELL, J. (Impressor) “A History of Inventions and Discoveries.” Londres, Inglaterra (1797). 17.
Mas sem dúvida o mais importante é o amálgama dental, ainda eventualmente usado para obturar dentes, em que pese ser considerado tóxico. Ele é uma mistura de mercúrio puro e uma limalha metálica composta de vários metais, onde predomina prata, junto com cobre e estanho, e as vezes, outros metais como o o zinco e o índio. Artigos diversos, sobre o amálgama dental, veja: 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
Breve História do Amálgama Dental.
Há evidências de que possa ter sido usado amálgama de prata, para obturar dentes, na China. FORRAI, Loc. Cit. (2007). 12. Eventualmente, o amálgama de prata era usado para obturar dentes, a partir de 1800. CALAIS, J. (2015).Principalmente após os trabalhos dos Irmãos Crowncour, 1833. DO VALLE, V.M.F.; ANDRADA, M.A.C (Orientador) (2001).
Na Europa, no século XIX, usava-se amálgama de prata, estanho , 42, e pasmem, chumbo! MARADO, L.M.; SILVA, A.M. (2010).
A primeira fórmula moderna de um amálgama dental é devida ao Químico Francês Nicolas Louis Vauquelin. 1819. Eventualmente se usava amálgama de bismuto, de prata, na França e na Alemanha.
Mas quem modernizou o amálgama dental, após 1895, foi o Médico e Dentista Americano Greene Vardiman Black . BLACK, G.V. “A Work on Operative Dentistry.” Medical-Dental Publishing Company, Chigaco, EUA (1908). BLACK, G.V. “The Technical Procedures in Filling Teeth.” The Henry O Sheppard Co Printers and Binders, Chicago, EUA (1898).
Ele criou a liga hoje conhecida e clássica, amálgama de prata com cobre, estanho e zinco. Depois surgiram modificações, melhoramentos, como as ligas de alto cobre e baixa corrosão, e as ligas de fase dispersa, as esféricas etc… Links: 13, 14, 15, 16.
3b) Bronze e Bronze Fosforoso:
Antigo Gral com Pistilo, de bronze e pedaço de tubo, em bronze fosforoso. Fontes das Imagens: enjoei.com.br e Roncan, China (2024).
Antigo Gral Com Pistilo, de Bronze.
Pedaço de Tubo de Bronze Fosforoso.O Bronze é uma das ligas mais antigas, mais usadas e resistentes. É composta por Cobre e Estanho. Cu.Sn . MAGALHÃES, L. (2015). HARDING, T. “The Transition From Alchemy to Chemistry.” (2024). MARSHALL, J.L. (2019).
Bronze é ainda. muito usado para fazer esculturas, peças etc…
É tão clássico que foi encontrado entre várias culturas da Antiguidade: Mongólia, China, 36, Creta e Grécia antiga, Roma e Itália, 33 , 34, Croácia, Síria, Há textos inclusive no Antigo Idioma Hindu Sânscrito, que descreve o bronze.
Mas não se sabe ao certo quem o inventou. 52. 53. Há possibilidade que o bronze se formou quando os Alquimistas tentavam transmutar cobre, em prata ou ouro. Veja abaixo, em “Bronze de Corinto“. 54.
Na Alquimia, o bronze é citado nas Escrituras Budistas, entre os Alquimistas Hebreus e Romanos, 35, no começo da Era Cristã. Entre os Alquimistas Egípcios, Gregos e Romanos. Na Mesopotâmia, Bretanha Romana,
Há reportos de que as primeiras peças de bronze datam de 6500 AC, ou seja, cerca de 4500 anos atrás de nossa época, na Eurásia. RADIVIJEVIC, M. Et Al. Antiquity, 87, 1030 (2013).
O período todo onde o bronze predominou, foi chamado “Idade do Bronze“, mas de certa forma, essa “Idade” variava de região para região, mas podemos estende-la entre 3500 AC e o primeiro século da Era Cristã.
O Estudo e o uso do bronze como liga está na prática, ligado também à Alquimia Operativa, em uma ideia de poder transformar o bronze em ouro. 36, 37, “Transmutação”, DUBS, H.H. Ambix, 9, 23 (1961). Também colorir o bronze superficialmente, lhe dando a “cor do ouro” MAIR, A.G. Surf. Eng. 17, 217 (2001).
O bronze está descrito em um texto de Alquimia aparentemente Egípcio de origem, o “Papiro de Leyden“, parte literária, “Papiro Ipuur“, que entretanto foi muito estudado traduzido e comentado, podendo hoje ter pouco a ver com o Papiro original. Mas eis uma das traduções. CALEY, E.R. (Tradutor); JENSEN, W.B (Editor) “Leyden & Stockholm Papyri.” Universidade de Cincinatti, EUA (2008).
Entre as modificações do bronze, se destaca (por sua relação com a História e a Alquimia), o “Bronze de Corinto“, uma liga de Ouro, Prata e Cobre, ou pelo menos, um bronze patinado, colorido com ouro ou prata. JACOBSON, D.M.; WEITZMAN, M.P. Am. J. Archeol. 96, 237 (1992). 38
E, por sua importância técnica e Tecnológica, citamos o “Bronze Fosforoso“, bronze endurecido pela adição de fósforo. Portanto, uma liga de cobre com estanho e fósforo elementar. Cu.Sn.P. Muito usada para fazer cossinetes, eixos, engrenagens e outras peças móveis, por ser facilmente polida para possibilitar baixo atrito.
O bronze fosforoso foi inventado no século XIX, pelo Engenheiro Americano George Alexander Dick. DICK, A. Scient. Am. Supp. (1877). DICK, A. J. Soc. Arts 25, 551 (1876). DICK, C.J.A.Et Al. Patente Americana, US120984A (1871) . Patent Annual Report (1871). DICK, A. (1877) . DICK, C.A. Patente Americana US125549A (1872).
Revisão sucinta do bronze fosforoso: GOHN, G.R.; GUERARD, J.P.; FREINIK, H.S. “The Mechanical Properties of Wrought Phosphor Bronze Alloys.” ASTM (1956).
O Filósofo, Escritor, Naturalista e Historiador Romano Plínio o Velho, descreve a História de vários metais, dentre eles as ligas de Bronze e o Latão, veja 3c.
3c) Latão:
Latão é uma liga composta pelos metais cobre e zinco. Cu.Zn. 55. Emenda para Mangueira, de Latão. Fonte da Imagem, Rubber Plastic, Brasil (2024).
Comparado ao bronze, o latão é menos duro e mais maleável, sendo de ponto de fusão equivalente, (900-940 ºC e o bronze, 913 ºC) , portanto em teoria, mais fácil de trabalhar.
Muitos objetos modernos, como esculturas, fechaduras, maçanetas, placas, certos vasos etc…, são feitos de latão.
Por causa da cor amarela e do aspecto, frequentemente o leigo confunde o latão com o bronze . 56. 57. Mas não é tão difícil de diferenciar, com um pouco de prática. O bronze é mais duro e menos dúctil, ligeiramente mais pesado que o latão, o ponto de fusão do bronze costuma ser um pouco mais alto.
Colocando-se lado a lado, um pedaço de cobre, um de bronze e um de latão, até a cor pode diferenciar…. o cobre é avermelhado, o latão é bem amarelo, como o ouro, e o bronze é ligeiramente avermelhado. 58. Fonte da Imagem, Emily Anderson, New York, USA, Albie Knows Design (2024).
Além disso, esfregando o fragmento do metal com um pedaço de lixa, o latão arranha fácil e o bronze, não.
O Latão existe desde a época pré Alquimia, pode até ser Pré-Histórico , e já aparece entre os antigos Romanos, os Bizantinos, Chineses etc…. GRANT, J. Arch. Scot. 1, 241 (1792). 62. 63. TSERKESIS, E. (2021).
De acordo com outros Autores, ele surgiu na Ásia, acidentalmente, fundindo minerais de zinco ricos em cobre, e os Gregos e os Romanos o preparavam calcinando um minério de zinco e cobre, a Calamina,
Outros Autores relacionam o latão com a Alquimia: THOMPSON, C.J.S. “Alchemy and Alchemists.” Editora Dover Publications, Inc., Mineola, N.Y., USA, Págs. 155, 156, 166 (2002), …
O Militar e Alquimista Alemão Barão Christian Wilhelm Von Krohnemann, digerindo Verdegris (acetato básico de cobre), mercúrio, vitríolo (ácido sulfúrico) e sal, com vinagre, teria obtido um amálgama de cobre, que calcinado com óxido de zinco e Açafrão da Índia (redutor), havia produzido um metal amarelo (ouro!), na realidade, possivelmente, uma liga amarela, o latão!
O latão é “falso ouro”, mas as reações poderiam na época da Alquimia, serem consideradas Transmutações. 60.
A “receita” seria do Militar e Alquimista Alemão Johann Margrave de Brandenburg-Kulmbach . Baseada em um Livro de Alquimia do século XV. Livro digitalizado. Comentários: BOLTON, H.C (1887). E 59.
Com Química Moderna, tentando explicar as reações que ocorreriam:
Cu(OOCCH3)2 (Verdegris) + açafrão (redutor) + Hg em excesso (redutor) = Cu(I) + posterior redução, Cu metal
Cu + Hg = Cu.Hg (amálgama de cobre) + açafrão + carvão do açafrão (redutor) + Hg excesso + ZnO = Zn metal
Cu metal + Zn metal = Cu.Zn (Latão)
O latão também aparece na Obra atríbuida ao Bispo, Santo Católico e Alquimista Alemão Alberto Magno...
Para ele, os metais se formavam no interior da terra, partindo das exalações úmidas e secas, do mercúrio e do enxofre, e pela combinação entre eles, metais, com maior ou menor grau de perfeição. A grande obra da Alquimia “Opera Omnia”, se dava de maneira efetiva, na Natureza. MEDEIROS, A.M (2023).
Mas nem por isso ele acredita em um alto grau de “Transmutação” , laboratorial, de cobre em ouro, e sim uma simples coloração superficial, pois a Transmutação só ocorreria bem em se partindo de um metal mais perfeito, prata ou ouro.
Veja a citação abaixo, sobre o cobre se colorir em dourado (latão), quando calandrado com pedra de Calamina, um minério de zinco….
Ele considera a prata e o estanho, de natureza metálica mais pura e poderiam ser transmutados. Ele chama de litargírio o óxido de estanho (e não o óxido de chumbo)…, e nesse caso, estanho, a liga amarela formada seria o bronze…
CITAÇÃO. MAGNUS, ALBERTUS. “Libellus de Alchimia.“ Tradução Automática do Título: “Livreto de Alquimia.” Texto em Latim. Praefatio, sig. 3
“Et forte aliquis diceret, quod tales species de facili possunt transmutari de colore in colorem, sed in metallis impossibile. Quibus respondeo ex evidenti causa per diversas probationes et evidentius, eorum errorem penitus destruens.
Videmus enim ex argento generari azurum, quod dicitur transmarinum : quod tamen cum natura sit perfectum, carens omni corruptione, facilius videtur, et est destruere accidentale quam essentiale : videmus enim cuprum recipere colorem citrinum ex lapide calaminari, quum tamen neutrum sit perfectum, neque cuprum, neque lapis calaminaris, quia in ambobus agit ignis.
Videmus quod ex stanno fit lithargyrium, et stannum per nimiam decoctionem vertitur in colorem auri, quod tamen possibile esset converti in speciem argenti, cum de natura ejus sit.
Tradução Automática do texto:
“E talvez alguém diria que tais espécies podem facilmente mudar de cor para cor, mas isso é impossível em metais. Ao que respondo pela razão evidente através de várias provas e, mais evidentemente, destruindo completamente o seu erro,
Pois vemos que o azul, que se chama transmarino, é gerado a partir da prata: que, no entanto, é perfeita com sua natureza, desprovida de toda corrupção, parece mais fácil, e é acidental destruir do que essencial: pois vemos que o cobre assume a cor do limão quando calandrada a partir de uma pedra, embora nem seja perfeita, nem o cobre, nem a pedra de calamina, porque o fogo funciona em ambos.
Vemos que o litargírio é feito de estanho, e que o estanho, pela fervura excessiva, se transforma na cor do ouro, que, no entanto, poderia ser transformado numa espécie de prata, pois é da sua natureza.”
Outras Edições de “Libellus de Alchimia.“. Tradução para o Inglês (2023). Atribuído a Alberto Magno. Edição em Inglês (2022) . Autoria considerada Autêntica pela Universidade de Cambridge (2014) . Tradução em Inglês (1958) . Outros autores consideram que o “Libellus de Alchimia.” não seja autêntico de Alberto Magno.
É fato que Alberto Magno havia preparado o latão pelo aquecimento de óxido de zinco, com cobre e carvão. REHREN, T.H. Archeapress, 252 (1999). ALBERTUS MAGNUS, WYCKOFF, D. (Tradutora), “The Book of Minerals.” Editora Dalkasdian Publishing Company e Clarendon Press, Oxford, Inglaterra, várias páginas (1967).
Para alguns autores, Magno foi um dos Alquimistas que aperfeiçoaram o latão, por volta do ano 1250. Ele seria um dos iniciadores da ciência da Química Metalúrgica. MULTHAUF, R. Isis 49, 50 (1958).
3d) Alpaca e Variantes. Maillechort:
A Alpaca, chamada também, “Prata Alemã”, “Prata de Níquel” ou “Argentana” é uma liga inoxidável de níquel, cobre e zinco. Cu.Zn.Ni.
É uma modificação do latão. É uma liga dura e resistente, bonita, forte e leve, cuja cor imita bem a prataria.
Embora seu uso extenso só ocorra bem depois. já na era moderna da Europa, a Alpaca é uma liga inventada por Alquimistas Chineses, por volta do ano 400 AC. PINN, k (1999).
A liga, a partir da passagem da tradição de Alquimistas Árabes, passou a ser usada na Europa, para cunhar moedas e imitar a prata ( que era escassa e cara), por volta do ano 1370. MUNRO, J. (2006). MUNRO, J. (2003). Começou a ser fabricada em 1823, na Alemanha.
Foi muito desenvolvida, utilizada e aperfeiçoada principalmente por Alquimistas e Metalurgistas Alemães. Por isso seu nome “Prata Alemã”. Mas como vimos, já existia na China e no Império Bizantino. DAVIS, T.l (1936).
A Alpaca foi industrializada no século XIX, 1823-1824, na Alemanha, pelo Médico, Botânico, Químico e Inventor Alemão Ernst August Geitner ….
Citado como “Geitner Argentan” em muitas páginas, por: ERDMANN, O.L. “Ueber das Nickel, Seine Gewinnung im Grossen und Technische Benutzung, Vorzzuglich zu Weisskupfer (Argentan, Neusilber).” Tradução Livre do Título: “Sobre o Níquel, sua Extração em Grande Escala, e sua Utilização Técnica, Especialmente para Fazer o Cobre Branco (Argentana, Nova Prata).” Editora Klein’s Literarifchem Comptoir ( algo como Balcão da Literatura Química do Klein), Leipzig, Alemanha (1827). 58. KEFERSTEIN, C. Phil. Mag. 63, 119 (1824).
O autor desse Livro foi o famoso Médico e Químico Alemão Otto Linné Erdmann , um dos descobridores das propriedades e das reações do níquel.
….. Com o nome de “Argentana“. A Liga e os Nomes “Alpacca” e “Alpacca-Silber” foram registrados e patenteados na Alemanha, “Berndorfer Metallwarenfabrik“. 50,
Por ser bonita a liga e imitar a prata, foi muito usada do começo do século XX até os anos 50, para fazer talheres e baixelas. Veja por exemplo, Cerveira Escritório de Arte e Leilões. E neste link, muitas peças bonitas de alpaca. Se usava muito (pois não existia muito aço inoxidável barato), na Alemanha, 56, 57, na França, em todo o Mundo e até no Brasil.
Fontes da imagens: Metais Glória, Velha Guarda Leilões (2020), Anjo Barroco Leilões.
Antigo Bule de Alpaca. Da década de 30 ou 40, fabricado por Metais Glória.
Talheres de Alpaca.Eu tenho um faqueiro e algumas peças avulsas de talheres de alpaca, muito bonitos e pertenceram a minha Avó. Também bules. Ainda uso, em dias especiais.
Também, a liga de alpaca foi testada, em tempos antigos, para fazer fios elétricos. Porém falhou, por ser friável e ter relativamente baixa condutividade elétrica. APPLEYARD, L. Lond. Edin. Dub. Phil. Mag. 45, 157 (1898).
Entretanto a alpaca se mostrou útil para fazer resistências elétricas. Uma antecessora da alpaca, poucos anos antes, link 59, e de composição química similar, chamada “Maillechort“, 1819, Maillot & Chorier, França, 60, foi muito usada para fazer resistências elétricas.
Para outra liga para resistências elétricas, veja abaixo, Item 3f, fio de níquel-cromo.
3e) Zamac:
No Brasil, erroneamente chamado “Antimônio”… CASTILHO DOS SANTOS, D.J, WordPress, (2015). Os objetos de “antimônio”, são na verdade de Zamac.Veja neste link, emenda para mangueira em zamac
Zamac ou Zamak, é uma liga, composta de zinco, alumínio, magnésio e cobre. História, composição química do Zamac e sua evolução. GOODWIN, F.E. (2008). KRI.D. (2020).
É uma liga moderna e não tem origens na Alquimia.
As ligas foram patenteadas em 1929, pela New Jersey Zinc Company, 61, EUA. Patente Suiça CH148193 (1929-1931) . França. Patente Americana, US1716599A (1928-1929) .
O direito do uso das patentes foi comprado pelo Inglês Morris Ashby. Passou a usar zinco eletrolítico comum (não de alta pureza).
O Zamac é resistente e durável, usado para fazer peças, automotivas, maçanetas, fechaduras, chaveiros, reguladores de gás de botijão e válvulas, links 62, 63, em substituição ao latão, que é mais caro.
Contudo, o zamac tem desvantagens. É poroso, sensível à maresia e oxidação ou corrosão sofre fadiga metálica e de vez em quando, quebra.
3f) Ligas Para Uso em Eletricidade, Eletrônica. Ferrite, Alnico, Ligas de Neodímio, Fios de Níquel-Cromo, Constantan:
Em artigo anterior, já tratamos de ligas usadas em imãs e núcleos de bobinas. Ferrites, Alnico (ferro-alumínio-níquel-cobalto) e ligas de neodímio.
No Item 3d deste artigo, vimos que o Maillechort era usado para fazer resistências elétricas. Nas resistências mais modernas, ele foi substituído pelo Nichrome, fio de “níquel-cromo” uma liga de cromo e níquel, composição química Ni.Cr
O fio de níquel-cromo foi proposto no começo do século 20, para substituir as caras alças de platina (veja Item 3, neste Artigo) dos laboratórios de Bacteriologia. LYON Jr., M.W. J. Am. Med. Assoc. 64, 1069 (1915).
E também nos fios para resistências elétricas e reostatos, pois não sofriam oxidação como os fios de ferro puro. DARLING, C.R. J. Roy. Soc. Arts,71, 324 (1923). NORTHRUP, E.F.Trans. Faraday Soc. 13, 212 (1918). SHAWRAN, E.N. Phys. Rev. 48, 521 (1935).
O inventor do fio de níquel-cromo foi o Engenheiro e Químico Americano William Hoskins. CAMPBELL, E,D. J. Ind. Eng. Chem. 5, 675 (1913). Mas a liga de cromo-níquel já havia sido inventada pelo seu sócio, o Metalurgista Americano Albert Leroy Marsh. MARSH, A.L., Patente Americana, US811859A (1905-1906). MARSH, A.L. Patente Americana, US852338A (1907).
Até hoje, existem fogões elétricos similares aos de Marsh-Hoskins. e o fio de liga níquel-cromo está nos seu forninho, chuveiro elétrico ou aquecedor de quarto…
Outra liga alternativa (ao níquel-cromo e ao Maillechort) para fazer resistências (e resistores para eletrônica), é o “Constantan” uma liga de cobre e níquel, ou variantes, cobre, níquel e manganês.
Inventado pelo Médico e Químico Anglo-Americano Edward Weston. WESTON Meters (2016). WESTON, E. Patente Americana, USRE1094SE (1887-1888). A liga moderna (e suas variantes) se baseia na liga da Marca Registrada Alemã Konstantan ®™ (1941-1952).
Essa liga tem uma particularidade, muito útil para fazer fazer resistores de fio para eletrônica. “Coeficiente Negativo de Temperatura“, ela se contraí, e não se dilata (como a maior parte dos metais) no calor, além de sua resistência elétrica diminuir com aquecimento.
3.g) Magnálio e Duralumínio:
São as ligas leves, usadas para fazer as chamadas “Rodas de Magnésio“. Elas não são de magnésio puro, e sim de Magnálio (liga alumínio-magnésio, Al.Mg), link 65.
Essas ligas de alumínio e magnésio surgiram, e começaram a ganhar importância, no começo do século XX. Veja os seguintes artigos e patentes, de 1898, 1899 e 1900. Links: 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72,
O trabalho considerado pioneiro na invenção do Magnálio é do Médico e Químico Alemão Ludwig Mach . MACH, L. Patente Americana, US662951A (1899-1900) . Outras patentes dele: 73, 74, 75. BRUNSWICK, D.K. Trans. Optic. Soc. 2, 32 (1900).
Como vimos, enquanto o Magnálio é uma liga de alumínio e magnésio… um grande melhoramento foi a moderna liga Duralumínio,…
…Uma liga formada de alumínio, magnésio e cobre. Al.Mg.Cu . O nome é eventualmente usado para ligas sem magnésio, contendo apenas alumínio e cobre (Al.Cu).
O Duralumínio foi inventado pelo Químico e Metalurgista Alemão Alfred Wilm , Patente: WILM, A. Patente Alemã DE244554DA, DE244544C (1909).
Trabalho Publicado: WILM, A. “Physikalisch-metallurgische Untersuchungen über Magnesiumhaltige Aluminiumlegierungen” Tradução Livre do Título: “Investigações Físico-Metalúrgicas sobre as Ligas Leves de Alumínio Contendo Magnésio.” Metallurgie: Zeitschrift für de Gesamte Hüttenkunde. 8, 225 (1911). Link 76.
A pesquisa dessa liga tinha objetivos militares. Era uma liga para substituir o latão (mais caro) nos cartuchos de munição. A patente foi adquirida e, de uma certa forma, ignorada. Duralumínio passou a ser fabricado por várias empresas. Após 1920, o Dr. Wilm abandonou a carreira de pesquisa e tornou-se fazendeiro,
Na época da 2a Guerra Mundial, o Duralumínio foi muito usado em indústria Bélica e Aeronáutica. FONTANA, L.P., Rev. Univ. Nac. Córdoba 30, 1317 (1943). FONTANA, L.P. Ibid. 31, 145 (1944).
Após a guerra , nos anos 50, 81 , e até nos tempos atuais, tornou-se uma das principais, mais importantes e mais usadas ligas de alumínio. Links: 77, 78. 79. 80.
O alumínio e suas ligas são facilmente reciclados.
3.h) Aço Rápido e Aço Carbono:
Quando tratamos da História do Ferro, já falamos do Aço Comum, Aço Carbono, uma liga de ferro e carbono, conhecida desde a Antiguidade. Veja Item 1a, neste Artigo.
O ferro incorpora carbono porque o carbono se difunde no ferro, formando uma solução sólida, que em seguida, forma carbeto de ferro.
Nesta figura, uma faca artesanal, com lâmina de aço carbono, cabo e apliques da bainha feitos de alpaca, veja Item 3d. Fonte da Imagem, Cutelaria D’Avila, Tapes, Rio Grande do Sul, Brasil (2024).
Falaremos agora de outra importantes liga, o Aço Rápido .
O Aço Rápido é uma modificação do Aço Carbono, ao qual se adiciona pequena quantidade de tungstênio. SILVA, S.B. (2021).
Antes do Aço Rápido, o que se fazia era a têmpera do Aço Carbono, para endurece-lo. WHITE, M.; TAYLOR, P.W. J. Fluid. Eng. 21, 627 (1900).
O Aço Rápido, um dos aços modificados, foi inventado para fazer ferramentas de corte mais eficientes e duradouras.
Ele foi desenvolvido pelo Engenheiros e Inventores Americanos Frederick Winslow Taylor e Mausell White III . Patente: TAYLOR, F.W.; WHITE, M. Patente Americana US668270A (1900-1901). RUSHMER, H.W. (2023). 83.
Baseado em alguns aços que existiam antes, a ideia foi adicionar ao aço carbono, um pouco de cromo, tungstênio ou molibdênio, e modificar a têmpera, fazendo-a em alta temperatura e com resfriamento brusco.
O Aço Rápido original foi modernizado após os anos 30. 83 , Exemplo. Liga moderna para aço rápido. HARVEY, R.F.; MOORE, G.E. Patente Americana, US3859081A (1973-1975).
Eu nasci nos anos 50. Já havia muito aço rápido. Um exemplo simples. Todo mundo conhece. Quando você compra brocas, para a furadeira da sua casa… Brocas para madeira, costumam ser de aço carbono, enquanto brocas para furar metais e metais duros, são de aço rápido.
Apenas citarei, mais dois tipos de broca. As modernas brocas de titânio. São brocas de aço rápido, que foram revestidas com um material muito duro, a cerâmica de nitreto de titânio. Há outros materiais, brocas revestidas com material derivado do Grafeno.
3.i) Aço Inoxidável. Aço Inox e Ligas Relacionadas:
Falaremos de outra importante liga metálica. o Aço Inox, Aço Inoxidável. Todos conhecem. está nos talheres da sua cozinha! Aço que não enferruja.
Há alguns tipos básicos de Aço Inox. O “Aço Cromo, ” uma liga de ferro, carbono e cromo . E o “Aço Cromo Níquel“, uma liga de ferro, carbono, cromo e níquel. E ainda um aço especial, aço inox composto de ferro, carbono, cromo, níquel e molibdênio.
História dos Aços Inoxidáveis. Ligas de ferro, com cromo, manganês, com níquel e até com vanádio, já haviam sido preparadas no fim do Século XIX, Veja várias referências.
No começo do século XX, o Metalurgista Francês Léon Alexandre Guillet, estudava a resistência à oxidação de ligas baseadas em ferro, com cromo e níquel.
Mas havia estudos anteriores, desde 1821, da resistência à corrosão das ligas de ferro e cromo . Geólogo e Mineralogista Francês Pierre Berthier DUPARC, O.H. Rev. Metall. 108, 1 (2011). Veja Pág 518, em: BLAINVILLE, H.M.D. J. Phys. Chim. Hist. Nat. Arts, Editora Courcier, Paris, França, 92, 5 (1821).
O assunto era na realidade, estudado por vários Químicos e Metalurgistas Americanos, Franceses, Alemães, Poloneses e Suecos. O aço Inox resultou das observações e muito trabalho de vários Pesquisadores. Links: 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105. 107, 108. 109. 110. 111.
Inclusive, alguns Autores reportam que o Aço Inox (ferro, carbono e cromo) teria sido preparado por Alquimistas Persas, antes da era moderna. 106. PINKSTONE, J. (2020).
Tradicionalmente, a invenção do Aço Inox é atribuída ao Metalurgista Inglês Harry Brearley. Em 1913. BREARLEY, H. “The Case-Hardening of Steel.” Editora Illiffe & Sons, Londres, Inglaterra, (1914). COBB, H.M. (2010).
Inicialmente era aço apenas com cromo, mas Brearley o aperfeiçoou, testando adicionar outros metais, e produzindo aços com cromo, níquel, molibdênio e tungstênio, e que podiam ser polidos, aptos a fazer lâminas de faca e talheres. BREARLEY, H. Patente Americana, US1197256A (1916). TISCO (2022).
Uma das primeiras patentes do que hoje seria um aço inox clássico. É o Aço Cromo Níquel de 1912. Antes mesmo de Brearly. PASEL, C. Patente Alemã, DE304159A (1912). Veja em Stauberstahl.com. (link em Alemão). A tradução não é perfeita, mas se quiser vê-la (traduzido para Português).
Título do trabalho, 1912, de Pasel:
Herstellung von Gegenständen, die hohe Widerstandskraft gegen Korrosion erfordern, nebst thermischem Behandlungsverfahren.
Tradução Automática do Alemão:
Fabricação de objetos que necessitam de alta resistência à corrosão, inclusive processos de tratamento térmico.
Os modernos e atuais aços inoxidáveis, derivam desses protótipos, de Pasel, Brearly, Guillet, Berthier etc….
Vimos então: Aço Inox, Aço Cromo e Aço Cromo Níquel.
Há mais uma liga importante entre os aços inoxidáveis. É usada para fazer ferramentas resistentes e de alta durabilidade, o Aço Cromo Vanádio. 109. LIU, Y.; WEI, S.Z.; JIANG, T. J. Mat. Res. Technol. (2024) (In Press).
A pesquisa dos aços cromo vanádio, é da primeira década do Século XX, e relacionada à dos aços inoxidáveis. CAIN, B.J. J. Ind. Eng. Chem. 3, 476 (1911). GIRIN, P. Patente Americana, US1542233A (1920-1925). Observe que o aço cromo vanádio já existia desde 1910: Várias Patentes.
Com isso, vimos os aços, as principais ligas do ferro, e sua História.
3j) Solda. Liga Estanho com Chumbo:
Mais uma importante liga. A Solda comum, solda de estanho.
Uma liga de baixo ponto de fusão, contendo estanho e chumbo. Extensamente usada em Hidráulica, Mecânica, Serralheria e Eletrônica. Todos conhecem a solda.
Conhecida desde a Antiguidade, links 113, 114, 115, 116. 117. LIMA, G.M. Quím. Nova 42, 1189 (2019). No Egito, China, Império Bizantino, (Lead and Tin in Arabic Alchemy) EL-ASWED, B.I. Arab. Scienc. Phil. 12, 139 (2002) . Babilônia e Império Romano.
A liga de solda, também é citada pelo Filósofo, Naturalista , Historiador e Polimata Romano Plínio, O Velho. Veja artigos: 122, 123, 124, 125. Naturalis Historiae, História Natural, coletada por seu Sobrinho Neto, Plínio o Jovem, (Plínio Segundo) pois Plínio, o Velho morreu no ano LXXIX (79) da era cristã, vitimado pela erupção do Vesúvio, que soterrou Pompéia e Herculano.
Veja que Plínio (O Velho, ou o Jovem) cita que o estanho por si só, não dá liga, não dá solda, nem com fluxo, resina, só se misturado ao chumbo…
“Plumbum in plumbum album nulli sine mixtura utile est neque argentum ex eo plumbatur quoniam liquescit argentum, confir mant si minus albo nigri quam sit misceatur erodi ab et o plumbum nigrum albo glutinatur album sibi oleo.”
Tradução automática e livre:
“O chumbo no chumbo branco não tem utilidade para ninguém sem uma liga, nem a prata deriva dele, porque a prata derrete. Confirma-se que se menos branco do que preto for misturado a mistura erode, então o chumbo preto será aglutinado ao branco pelo óleo branco.”
Notas adicionadas pelo Autor do Blog: erode, quer dizer se desmancha, se desgasta…. Chumbo branco é o estanho, e o preto, chumbo comum. Óleo branco, Album Sibi Oleo, pressupóe um tipo de fluxo, provável breu ou terebentina.
A liga de estanho com chumbo foi usada pelos Filósofos Naturais Gregos para fazer espelhos. Speculum Mirror . BUFFON, M. Univ. Mag. 8, 112 (1751). 118. 119. 120. Ex. Filósofo, Matemático, Físico e Polimata Grego Arquimedes de Siracusa. Obras de Arquimedes ou atribuídas a ele. ACERBI. F. (2013). E veja abaixo, …
…..VOCHET, A. “Archimedes Christianus Sive Speculum Tripartitum.” Viena, Áustria (1656). Do hoje esquecido autor, 121, Monge Austríaco Anastasio Vochet, um dos coletores da Obra de Arquimedes. E também de textos católicos.
A solda era conhecida entre os Alquimistas. KOLLESTROM, N. (2024). Os Romanos a usavam para soldar canos de chumbo, destinados a uso hidráulico.
O Médico e Alquimista Alemão Andreas Libavius diferenciou os metais antigos (Chumbo e Estanho, Antimônio), e estudou a liga de estanho com chumbo. tipo “solda”. LIBAVII, A. ; SAURIUS, C. (Coletor); KOPFFIJ, P. (Gráfico) “Alchemia.” Frankfurt, Alemanha, Págs: 102, 108, 119, 196, 207, 208 etc… , Edição de (1597).
Utensílios de cozinha de chumbo, estanho e liga estanho com chumbo, eram usados até século XVIII, hoje se sabe, são venenosos. FILGUEIRAS, C.A.L. Quím. Nova 25, 1211 (2002). Mesmo a solda, há uma tendência a substituí-la por ligas sem chumbo.
Solda de estanho, chumbo e de antimônio, já era usada antes de 1800. WHITTINGHAM, C.; SMITH, G. (Compilação); “The Laboratory or School of Arts.” Editoras Patternoster-Row e Vernger and Wood, Londres, Inglaterra, 3 Ed., Vol. II, Págs: 27 e 439 (1799).Veja também Outras Referências.
Mesmo objetos metálicos feitos de liga de estanho com chumbo (solda), foram encontrados na Inglaterra e datam dos séculos V a VII da era cristã. DUMGWORTH, D. (2002).
Mas a ligas de solda estanho-chumbo atuais, se desenvolvem industrialmente a partir das fórmulas do final do século XIX. REVILL, A. “American Plumbing, A Complete Compendium of Practical Plumbing.” Editora Excelsior, New York, USA (1894).
A Solda Trínúcleo, muito usada atualmente em Eletrônica. E nas casas, para pequenos reparos, pois é a solda mais comum. É uma solda de chumbo-estanho, em forma de fio, com um núcleo de resina de breu.
Ela é uma modernização das soldas com núcleo de resina, dos anos 20-40. H.C.G. Brit. J. Radiol. 18, 54 (1945). HUNT, L.B. J. Scient. Inst. 21, 97 (1944). Wireless World (1946). HERTZBERG, W. Patente Americana, US2337603A (1942-1943). McBRIDE, F.D. Patente Americana, US1929895A (1932-1933). WILLIAM, F.J. Patente Americana, US1636175A (1924-1927). RIPLEY, P.C. Patente Americana, US1724680A (1927-1929).
A primeira solda com fluxo de resina no núcleo. Antecessora das modernas trínúcleo. KESTER, J.F. Patente Americana US628541A (1898-1899).
4. CONCLUSÃO:
Descrevemos a História de algumas ligas metálicas principais e representativas. Veja também: Parte 1, História dos Metais Antigos e Parte 2, História de Outros Metais.
As referências bibliográficas destes trabalhos foram coletadas pelos métodos descritos neste artigo.
