Appendice F. Caratteristiche fisiche del Niobio e di alcune sue leghe

Appendice F. Caratteristiche fisiche del Niobio e di alcune

sue leghe

Il niobio, noto in passato anche col nome di columbio perché scoperto insieme al tantalio nel minerale columbite, è l'elemento chimico di numero atomico 41. Il suo simbolo è Nb. È un metallo di transizione raro, tenero, duttile, di colore grigio. Si estrae dalla niobite e viene principalmente impiegato nella produzione di leghe metalliche speciali ed in saldature ad elevata resistenza. E’ un metallo duttile, grigio e lucente che assume una sfumatura bluastra quando rimane esposto all'aria a temperatura ambiente per tempi prolungati. La proprietà chimiche del niobio sono sostanzialmente simili a quelle del tantalio, che appartiene al suo stesso gruppo della tavola periodica degli elementi. Il niobio ha molteplici applicazioni: è un componente di alcuni acciai inossidabili e di leghe di metalli non ferrosi; molte di queste leghe sono contraddistinte da una elevata robustezza e sono impiegate nella realizzazione di condotti. Tra gli altri usi rientrano:

• L'impiego nell'industria nucleare.

• La realizzazione di elettrodi per la saldatura ad arco di numerosi acciai speciali.

• In leghe ad alta purezza con ferro, nichel e cobalto viene impiegato in ambito aeronautico ed aerospaziale per la realizzazione di parti di motori jet, parti di razzi e strutture resistenti alle alte temperature. Nelle missioni del Programma Gemini si è fatto ampio uso di questo materiale.

La lega C-103, in particolare, è una lega refrattaria a base di Niobio, essa presenta caratteristiche meccaniche che la rendono attraente per un utilizzo a temperature tra i 1800 e i 3000 °F; necessita di una copertura antiossidante in ambiente aggressivo. La lega NB-I Zr ha caratteristiche simili alla C-103 ma tensione di rottura più bassa; è stata riportata perché si è utilizzato il valore della emissività di tale lega per il calcolo del Capitolo 6 in quanto ci è stato impossibile entrare in possesso di dati più accurati.

Si riportano le principali caratteristiche fisiche delle sue leghe interessanti per l’applicazione in esame.

Proprietà fisiche

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F.1.

Proprietà fisiche

Tabella F.1 Proprietà meccaniche della lega C-103 a temperatura ambiente [1].

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Tabella F.3 Modulo di elasticità della lega C-103 a temperatura ambiente [1].

Figura F.1 Proprietà meccaniche della lega C-103 al variare della temperatura [1].

Riferimenti

212

F.2.

Riferimenti