Niobio

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HISTÓRIA DO NIÓBIO O nióbio foi descoberto na Inglaterra em 1801 por Charles Hatchett, que na época o denominou de colúmbio. Posteriormente, o químico alemão Heinrich Rose, pensando haver encontrado um novo elemento ao separá-lo do metal tântalo, deu-lhe o nome de nióbio em homenagem a Níobe, filha do mitológico rei Tântalo. As informações mais antigas sobre o uso de nióbio datam de 1925,referindo-se à substituição do tungstênio na produção de ferramentas de aço. No início da década de 1930, o nióbio passou a ser utilizado na prevenção de corrosão intergranular em aços inoxidáveis. Até a descoberta quase simultânea de depósitos de pirocloro no Canadá (Oka) e no Brasil (Araxá), na década de 1950, o uso do nióbio era limitado pelo custo elevado. Com a produção primária de nióbio, o metaltornou-se abundante e ganhou importância no desenvolvimento de materiais de engenharia. Na década de 1950, com o início da corrida espacial, o interesse pelo nióbio aumentou muito, pois é o metal refratário de menor densidade (8,6g/cm 3) com ponto de fusão aproximado de 2500oC. Ligas de nióbio, como Nb-Ti, Nb-Zr e Nb-Ta-Zr foram desenvolvidas para utilização nas indústrias espacial e nuclear alémde magnetos supercondutores em tomógrafos de ressonância magnética para diagnóstico por imagem. Uma das superligas mais importantes é a IN718, introduzida em 1966 e utilizada nas turbinas aeronáuticas e estacionárias mais modernas. Outro desenvolvimento importante da década de 1950 foi o aço microligado que apresenta valores de resistência mecânica e tenacidade que até então somente podiam serobtidos 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 mecânicas ofereceu grandes vantagens econômicas para a engenharia estrutural, exploração de óleo e gás, e também indústria automotiva. Atualmente os denominados aços microligados respondem por 75% do consumo de nióbio. Sãomateriais sofisticados que refletem o esforço conjunto da pesquisa e desenvolvimento conduzidos na indústria e nos laboratórios das universidades. Os avanços conseguidos até aqui ampliaram o raio de aplicação do nióbio em aços, superligas, materiais intermetálicos e ligas de Nb, bem como em compostos, revestimentos, nanomateriais, dispositivos optoeletrônicos e catalizadores.

A aplicação maisimportante do nióbio é como elemento de liga para conferir melhoria de propriedades nos aços, especialmente nos de alta resistência e baixa liga (ARBL) usados na fabricação de automóveis e de tubulações para transmissão de gás sob alta pressão. O transporte de gás e derivados de petróleo nas tubulações é feito sob alta pressão e requer, como item básico, um elevado nível de resistência mecânica dosgasodutos. A adição de nióbio nestes aços e o processamento especial de laminação a quente conferem um excelente nível de tenacidade, resistência mecânica e boa soldabilidade.

Figura 1- Fabricação de carrocerias de automóveis. Os aços microligados ao nióbio apresentam ótimas propriedades mecânicas e soldabilidade. O nióbio também é utilizado nas superligas para fabricação de turbinas das aeronaves ajato, na produção de ligas supercondutoras com titânio para fabricação de magnetos para tomógrafos de ressonância magnética, em cerâmicas eletrônicas e como componente dos vidros das lentes para câmeras.

Figura 2- Turbinas da liga Inconel 718 utilizadas na indústria aeronáutica. A indústria naval e as plataformas marítimas constituem outro grande mercado para as chapas grossas microligadas comnióbio com mais de 50 mm de espessura.

Figura 3- Plataformas marítimas com estrutura projetada em aços microligados ao nióbio. A construção civil é outra área de aplicação típica para as chapas grossas de aços de alta resistência microligados ao nióbio. Essas chapas são usadas na construção de pontes, viadutos e edifícios.

Figura 4- Construção de viadutos com aços microligados ao nióbio....
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