Nibio: Desenvolvimento Cientfico e Competitividade

Solues tecnolgicas de ideal custo-benefcio. Este o desejo de qualquer

empresa, e isto o que o nibio pode oferecer. A propriedade mais conhecida conferida

pelo nibio a sua capacidade de conceder alta resistncia mecnica a aos e ligas de

nquel, mesmo se adicionado em pequenos teores. Assim, o nibio um elemento de

carter estratgico no que tange a necessidade de construo de estruturas com baixo

peso e alta resistncia. Custo, resistncia e leveza so propriedades essenciais para a

Indstria Aeroespacial e Aeronutica, para obter-se menor gasto de combustvel e maior

eficincia em voos. Para suprir esta necessidade foram desenvolvidas diversas ligas no

perodo da Guerra Fria. Uma das ligas de melhor desempenho aeronutico a superliga

de nquel Inconel 718 criada em 1962, que alm de cumprir as necessidades

anteriormente citadas, encarrega-se tambm das exigncias de trabalho a altas

temperaturas requeridas pela aviao, visto que a temperatura em turbinas pode ser

superior a 600C.

Com o passar do tempo a liga de Inconel 718 ganha fama e passa a ser a

superliga de nquel mais usada no mundo, sendo explorada pela indstria naval,

qumica, petroqumica e nuclear. Quase metade de toda superliga de nquel usada no

mundo de Inconel 718. A liga de fcil processamento e ganha sua resistncia durante

o tratamento trmico, no qual precipitam fases endurecedoras. O mecanismo principal

de endurecimento da liga a precipitao da fase Ni3Al ou , o nibio contribui para o

aumento do volume de fase , alm de formar a fase , Ni3Nb, tambm endurecedora e outros carbonetos e nitretos de nibio que contribuem para o aumento da tenso de

escoamento. Vale ressaltar que o nibio garante excelente estabilidade da liga a altas

temperaturas por causa do equilbrio microestrutural que confere liga 718: a liga pode

ser usada em temperaturas de at 80% do seu ponto de fuso sem grandes problemas de

fluncia, que comumente danosa para a maioria de outros metais em temperaturas

acima de 40% do ponto de fuso. O nibio aumenta a energia de antifase o que impede

o movimento das discordncias, e confere resistncia a fluncia em altas temperaturas.

Os precipitados formados pelo NbC pode ser usado para controle do tamanho de

gro o que proporciona trs consequncias apreciveis pela indstria offshore na liga

718: aumento da resistncia pela reduo do tamanho de gro, reduo de escoamento

no contorno de gro o que confere resistncia a quente e aumento de dureza, e reduo

da formao de fases M23C6 que roubam cromo e degradam a resistncia a fadiga,

contribuindo assim para a manuteno das propriedades anticorrosivas e de tenacidade a

fratura. Deste ponto de vista o nibio possibilita a produo de parafusos, ps de

turbinas, tanques para armazenamento de lquidos corrosivos, depuradores, tubulaes,

ferramentas de trabalho a quente, trocadores de calor dentre outras peas com excelente

boa durabilidade e eficincia.

O nibio no Inconel 718 promove a formao de fases delta e lave se adicionado

em teores superiores a 5,5%, estas fases so deletrias, pois fragilizam o contorno de

gro reduzindo assim as principais propriedades da liga, mas a presena destas mesmas

fases pode reduzir o tamanho de gro durante a laminao. Com o tratamento

termomecnico adequado, as fases delta e lave podem ser usadas para a reduo do

tamanho de gro e posteriormente solubilizadas na matriz para evitar suas propriedades

no desejadas. Portanto, mais uma vez o nibio tem papel crucial nas solues

oferecidas pela liga 718. As fases delta e lave tambm so indesejveis para a

soldabilidade da liga por causar trincas a frio, entretanto a liga possui tima

soldabilidade porque a formao da fase Ni3Nb muito lenta o que colabora para evitar

problemas de trincas a frio. Outra vantagem que a liga dispensa tratamento trmico

posterior solda.

Em resumo, o nibio atua significativamente para vrias propriedades da liga,

destacando-se principalmente o aumento da tenso de escoamento e temperatura de

trabalho do Inconel 718. No entanto o papel do nibio no apenas melhorar as

propriedades da liga, o nibio torna a liga economicamente vivel. As tecnologias de

aplicao do nibio no trazem apenas melhorias tcnicas, elas trazem vantagens

competitivas, principalmente na rea de reduo de peso de estruturas. As pesquisas de

aplicao do nibio para uma maior gama de produtos tem potencial para culminar em

melhor eficincia energtica e menor impacto ambiental, de modo a reduzir as emisses

de gs carbnico ou possibilitar maior eficcia de carros eltricos. Esta tambm uma

perspectiva interessante para a esfera do Inova-Auto, pois o uso do nibio pode trazer

benefcios aos automveis em termos de leveza, resistncia e eficincia, promovendo

assim a competitividade da indstria automobilstica nacional. O nibio contribuiu e

ainda tem muito a contribuir para o desenvolvimento tecnolgico e industrial.