(1) Nióbio, vanádio, titânio ou combinações entre eles podem ser usados através de concordância prévia.
(2) Nióbio, vanádio, titânio ou combinações entre eles poderão ser definidos sob critério do fabricante.
(3) A soma dos teores de nióbio, vanádio e titânio não deverá exceder 0,15%.
O nióbio é um metal de alto ponto de fusão (2.4680 C) do grupo dos metais ditos refratários, que se destaca pelas seguintes características: densidade pouco superior à do ferro, elevada resistência ao ataque por certos ácidos e metais líquidos, baixa resistência à oxidação e supercondutividade a temperaturas inferiores a 264 graus negativos Celsius.
A liga ferronióbio, obtida através da aluminotermia, é o produto final mais importante da cadeia do nióbio, sendo destinado à produção de alguns aços especiais, especialmente os micro-ligados e os inoxidáveis. Nos aços microligados, mesmo com um reduzido consumo específico (cerca de 400g de FeNb por t de aço), o nióbio confere ao produto características de resistência mecânica, tenacidade e soldabilidade. Já para os inoxidáveis, seu valor está em neutralizar o efeito de carbono e nitrogênio, afastando risco de deterioração do produto por corrosão. O óxido de nióbio (9% de Nb2O5), que representa 13% do mercado mundial de nióbio, é a matéria-prima para a fabricação de produtos especiais como: ferronióbio de alta pureza, níquel-nióbio, óxidos especiais de nióbio (grau ótico e grau cristal) e nióbio metálico e suas ligas, os quais se destinam a uma série de usos mais sofisticados como as superligas aeronáuticas, os cerâmicos para opto-eletrônica e os supercondutores. Vale ressaltar que o nióbio, como metal puro, apresenta pouca aplicação. O nióbio é o elemento de número atômico 41 e símbolo químico Nb, pertence ao grupo 5 e ao 5º período da tabela periódica.
O nióbio pode apresentar diversos estados de oxidação, sendo os mais comuns +2,+4 e +5, formando os óxidos NbO (cinzento), NbO2 (preto-azulado) e Nb2O5, respectivamente. Este último óxido apresenta um considerável polimorfismo.
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| Lentes |
Alguns compostos de nióbio são caracterizados pelas suas propriedades magnéticas ou pela sua cor. O LiNbO3 é usado como alternativa ao quartzo em filtros de freqüência para aparelhos de comunicação. O SrxNbO3 (x=0,7-0,95) é caracterizado pela sua variação de cor, de azul-escuro a vermelho. O nióbio surge também diretamente associado ao flúor, cloro, bromo e iodo. Para um dado estado de oxidação a do nióbio (de +5 a +2), surgem compostos da forma NbXa onde X = F, Cl, Br, I.
Este elemento forma também diversos compostos de enxofre, de selênio e de telúrio, com estequiometrias variadas.
Exemplos de outros compostos contendo nióbio nos diversos estados de oxidação podem ser:
• No estado de oxidação -3: [Nb(CO)5]3-
• No estado de oxidação -1: [Nb(CO)6]- • No estado de oxidação +2: NbS
na década de 1950, o uso do nióbio era limitado pela oferta limitada (era um subproduto do tântalo) e custo elevado. Com a produção primária de nióbio, o metal tornou-se abundante e ganhou importância no desenvolvimento de materiais de engenharia.
Na década de 1950, com o início da corrida espacial, aumentou muito o interesse pelo nióbio, o mais leve dos metais refratários. Ligas de nióbio, como Nb-Ti, Nb-Zr, Nb-Ta- Zr, foram desenvolvidas para utilização nas indústrias espacial e nuclear, e também para fins relacionados à supercondutividade. Os tomógrafos de ressonância magnética para diagnóstico por imagem, utilizam magnetos supercondutores feitos com a liga NbTi.
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| NbIN718 |
As superligas aeronáuticas também utilizam nióbio. Destas, a mais importante é o IN718, introduzida em 1966 e cujo aperfeiçoamento resultou numa família de superligas utilizadas nas turbinas aeronáuticas e estacionárias mais modernas.
Outro desenvolvimento importante da década de 1950 foi o aço microligado.
Estudos conduzidos na Inglaterra - na Universidade de Sheffield e na British Steel - e também nos Estados Unidos, tornaram o aço microligado uma realidade industrial quando a Great Lakes Steel entrou no mercado, em 1958, com uma série de aços contendo cerca de 400 gramas de nióbio por tonelada, exibindo características (resistência mecânica e tenacidade) que até então somente podiam ser obtidas com aços ligados muito mais caros.
A descoberta de que a adição de uma pequena quantidade de nióbio ao aço carbono comum melhorava consideravelmente as propriedades deste, levou à utilização em grande escala do conceito de microliga, com grandes vantagens econômicas para a engenharia estrutural, para a exploração de óleo e gás e para a fabricação de automóveis.
Atualmente, os aços microligados respondem por 75% do consumo de nióbio. São materiais sofisticados, desenvolvidos a partir de princípios de metalurgia física que refletem o esforço conjunto da pesquisa e desenvolvimento conduzidos na indústria e nos laboratórios de universidades.
Os avanços para o elemento 41 conseguidos até aqui ampliaram o raio de aplicação do nióbio em aços, superligas, materiais intermetálicos e ligas de Nb, bem como em compostos, revestimentos, nano materiais, dispositivos optoeletrônicas e catalisadores.
Créditos:
Trabalho sobre Minério de Nióbio, da disciplina Tecnologia Metalúrgica, ministrado pelo Mestrando: Engº Lúcio da Silva Barboza Filho, Orientador: Prof. Dr. Eduardo de Magalhães Braga.
