EFEITO DA ADIÇÃO DE NIÓBIO NO AÇO INOXIDÁVEL

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EFEITO DA ADIÇÃO DE NIÓBIO 
NOS AÇOS INOXIDÁVEIS
ANA CECÍLIA BARROS
CARLOS FRANÇA
LÍVIA MELO
BREVE HISTÓRIA
• Descoberto em 1801 por Charles Hatchett;
• Maiores jazidas estão no Brasil;
• Maiores produtores mundiais:
• Brasil – mais 90%
• Canadá
• Austrália
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
• O mais leve dos metais refratários;
• Elemento de liga para aços especiais;
• 200g/ton de aço torna o material mais tenaz e leve.
• Coloração cinza brilhante;
• Supercondutor;
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
• Baixa captação de nêutrons térmicos;
• A pureza o torna mole e dúctil;
• Resistente à corrosão;
• Resistente à altas temperaturas;
IMPORTÂNCIA NO MERCADO
• Não é raro e precioso quanto o ouro;
• Principais concorrentes:
• Vanádio, tântalo e titânio.
• Aplicações diversas.
NIÓBIO E O AÇO
• Microligante eficiente;
• Melhor refinamento de grão;
• Retarda recristalização e 
endurecimento por ppt;
• Aumenta:
• Resistência;
• Força;
• Conformabilidade;
• Soldabilidade.
NIÓBIO COMO ELEMENTO DE LIGA NOS AÇOS
• Forma soluções sólidas com o Ferro 
• Gera com o Carbono e o Nitrogênio:
• Carboneto (NbC);
• Nitreto (NbN);
• Carbonitreto (NbCxNy) 
• NbC e NbN têm estruturas cúbicas de face
centrada (CFC) e são mutualmente solúveis,
formando o NbCxNy
NIÓBIO COMO ELEMENTO DE LIGA NOS AÇOS
• Solução Sólida Intersticial:
• Raio Atômico do elemento de liga < Raio Atômico do elemento base;
• Átomo do elemento de liga localiza-se entre os átomos na rede;
• Carbono, Nitrogênio, Oxigênio, Hidrogênio e Boro com o Ferro.
• Solução Sólida Substitucional:
• Raio Atômico do elemento de liga ≈ Raio Atômico do elemento base;
• Átomo do elemento de liga substitui alguns átomos na rede cristalina;
• Cromo, Níquel, Manganês, Nióbio com o Ferro.
EFEITO DONIÓBIO COMO ELEMENTO DE LIGA 
NOS AÇOS
• Carboneto (NbC) e Carbonitreto (NbCxNy) de Nióbio precipitam nos 
contornos de grão da austenita, impedindo o crescimento do grão e 
produzindo uma estrutura mais refinada: Eleva-se a resistência 
mecânica do aço;
• Em Aços de Baixo Carbono: Produz o refinamento do grão austenítico e 
precipitação de Carbonitretos na ferrita, aumentando a resistência 
mecânica;
• Em aços de teor de Carbono de pelo menos 0,15%: Reduz a tenacidade, 
fragilizando-o.
EFEITO DONIÓBIO COMO ELEMENTO DE LIGA 
NOS AÇOS
Em Aços Inoxídáveis: 
• Carbeto de Nióbio (3% em peso): Aumenta a resistência ao desgaste, ajuda a 
controlar o crescimento de grão e aumenta a dureza;
• Nióbio reduz a corrosão intercristalina:
• A precipitação de Carbonetos de Cromo diminuem o teor de Cromo na matriz e 
tornam o metal mais susceptível à corrosão. 
• O Nióbio precipita no lugar do Cromo, mantendo a resistência à corrosão de ligas 
de aço inoxidável.
Aço Inoxidável 316L
DESTAQUE: Efeito do Nióbio na Microestrutura e nas Propriedades
Mecânicas do Aço Inoxidável Superduplex Fundido SEW 410 W.Nr.
1.4517
(ROSSITI, 2000)
• Aço Duplex: Possui duas fases em proporções iguais  Austenita
e Ferrita. Teor de cromo acima de 12% nessas fases;
• Teores de Nb: 0%, 0,2%, 0,5% e 1,5%;
• Analisou:
• Material fundido bruto
• Tratamento térmico sob 1120°C/30 min
RESULTADOS DA PESQUISA – ESTRUTURA BRUTA DE FUNDIÇÃO
RESULTADOS DA PESQUISA – APÓS TRATAMENTO TÉRMICO DE
SOLUBILIZAÇÃO
RESULTADOS DA PESQUISA – APÓS TRATAMENTO TÉRMICO DE
SOLUBILIZAÇÃO
LE – Limite de Escoamento LR – Limite de Resistência À TRAÇÃO AL -
Alongamento
RESULTADOS DA PESQUISA – APÓS TRATAMENTO TÉRMICO DE
SOLUBILIZAÇÃO
CONCLUSÕES
• Importância do Nióbio para a Ciência dos Materiais;
• Precauções com a adição do Nióbio;
• Relevância para o Brasil.