Níquel e ligas de níquel

Propriedades do níquel

• Perfeito para trabalhar a quente e a frio
• Boas propriedades mecânicas em altas temperaturas (abaixo de 500⁰C)
• Resistente à corrosão
• Aditivos de liga e matriz metálica super importantes
• Muito ferromagnético à temperatura ambiente

Cerca de 70% da produção mundial de níquel é usada em ferros e aços, principalmente aço inoxidável. As ligas de níquel consomem cerca de 13% de toda a produção, e mais ou menos 10% é usado para galvanização. O níquel puro é usado em eletrônicos, na indústria alimentícia, em equipamentos de pesquisa e, principalmente, para componentes na aviação e aeronáutica.

Propriedades físicas e mecânicas do níquel

• Número na tabela periódica – 28
• Peso atómico – 58,6934
• Metal de transição, 10.º grupo, 4.ª série na tabela periódica
• Quantidade de isótopos estáveis – 5
• Densidade – 8,902 g/cm3
• Ponto de fusão – 1453 °C
• Ponto de ebulição – 2730 °C
• Resistência à tração, quando amolecido – Rm = 450 MPa; alongamento A=45%. A resistência à tração pode ser aumentada por meio de um trabalho adequado.
• Apresenta excelentes propriedades em temperaturas elevadas (~500 °C)
• Dureza do níquel puro – 35 HRB. O trabalho a frio e as impurezas aumentam a dureza.
• Ponto de Curie – 358 °C

Fatos interessantes:

O níquel é (junto com o ferro e o cobalto) um dos três principais elementos que são fortemente ferromagnéticos à temperatura ambiente. Embora o níquel puro raramente seja usado dessa forma, as ligas que contêm níquel são bastante utilizadas como material magnético.

Um trabalho adequado, como laminação a quente, laminação a frio, trefilagem a frio e recozimento, pode aumentar significativamente a resistência à tração de barras, hastes e fios de níquel.

História do níquel

Quando o níquel foi descoberto? Como era usado? O que o níquel tem em comum com os meteoritos? Aproveite esta breve história do níquel.

Ligas de níquel na antiguidade

Embora o níquel em si não fosse conhecido pela humanidade durante grande parte da nossa história, as propriedades únicas das ligas de ferro-níquel, resistentes à corrosão e duráveis, eram reconhecidas desde os tempos antigos. Quando a metalurgia era desconhecida, uma fonte desse material único eram os meteoritos.

Uma categoria desses visitantes do espaço sideral são os meteoritos de ferro, que são compostos principalmente por liga de ferro-níquel (com um exemplo do maior meteorito identificado na Terra, encontrado na Namíbia e chamado Hoba). A tecnologia da época permitia produzir bens valiosos a partir desse material.

Os antigos ficavam, sem dúvida, muito impressionados com os objetos que caíam do céu. Não é de admirar que os arqueólogos encontrem facas e outras ferramentas feitas de ferro meteórico em túmulos reais. Por exemplo, uma faca desse tipo foi encontrada no túmulo de Tutankhamon. Outras civilizações antigas, incluindo a China Shang, Hatti e Suméria, também produziam itens semelhantes.

O primeiro lugar onde o níquel foi usado conscientemente foi provavelmente a China. O Báitóng (que em português significa «cobre branco») era usado lá para cunhar moedas. Curiosamente, o níquel também é usado na cunhagem de moedas hoje em dia.

Portanto, embora o níquel esteja presente em artefactos de milhares de anos, o verdadeiro valor desse metal era desconhecido. Isso mudou com a revolução industrial.

O início do níquel na era industrial

Pela primeira vez, o termo «níquel» apareceu nos documentos em 1754, na obra «Continuação dos resultados e experiências sobre o minério de cobalto». O autor classificou incorretamente o níquel como semimetal, e isso deveu-se à pureza inadequada da amostra.

As propriedades do níquel foram descritas corretamente em 1804 por J.B. Richter. Pouco tempo depois, os EUA, juntamente com outros países, começaram a usar o níquel como componente de moedas.

A procura por níquel disparou nas décadas de 70 e 80 do século XIX, quando as propriedades benéficas dos aços contendo níquel foram descobertas e os primeiros revestimentos de níquel foram desenvolvidos. Logo, esse metal passou a ser usado na construção naval.

Desde o início do século passado até hoje, continua o desenvolvimento de superligas resistentes à corrosão e ao calor, que são um componente crucial dos motores a jato e, portanto, desempenham um papel importante no mundo em que vivemos.