Vanadium

Vraag:
Vanadium is een bekend legeringelement maar is het ook toe te passen als een zelfstandig metaal?

Bespreking:
Vanadium is bekend als legeringelement in gereedschapsstaal. Dit komt omdat een weinig vanadium (0,01-0,1%) voldoende is om de taaiheid van staal te vergroten en om de overgangstemperatuur die tot verbrossing leidt te verlagen. Vanadium kan echter ook als een op zichzelf staand metaal gebruikt worden met zijn specifieke eigenschappen en toepassingen.

De hoofdkenmerken zijn:

• Relatief laag soortelijk gewicht (6,1);
• Lage neutronenvangst;
• Relatief hoge sterkte bij verhoogde temperaturen;
• Goede verwerkbaarheid;
• Voldoende aanwezigheid als delfstof;
• Hoge corrosiebestendigheid;
• Zeer hoge geleidbaarheid.

Vanadium heeft zeer goede koudvervormingseigenschappen en kan daarom prima worden gesmeed, gewalst of gestuikt bij kamertemperatuur. Vanadium kan niet worden geanodiseerd zoals de meeste andere reactieve metalen. De oxidefilm smelt bij 675ºC en daarom moet vanadium onder deze temperatuur worden bewerkt. Indien men toch bij hogere temperaturen wil bewerken dan moet men het metaal beschermen tegen ongewenste oxidatie. Vanadium reageert heftig met gassen zoals stikstof, zuurstof en waterstof. Het zal duidelijk zijn dat deze gassen dus niet in de buurt mogen komen bij het te lassen onderdeel. De meest gebruikte lasmethoden zijn TIG en plasmalassen die plaatsvinden onder het gebruik van een inert gas zoals argon of helium. Dit inerte gas moet aan beide zijden van het te lassen object overvloedig aanwezig zijn. Vanadium kan ook prima worden gelast aan metalen zoals titaan, zirkoon en chroom.

Antwoord:
Vanadium is één van de reactieve metalen die zich dankzij een taaie hechte oxidehuid uiterst passief gedraagt in zeer veel reagentia. De specifieke eigenschappen maken het metaal geschikt om technisch zuiver of gelegeerd te gaan gebruiken voor toepassingen die te vinden zijn in kernfusie reactoren, supergeleidingunits, medische diagnosteerapparatuur, lucht- en ruimtevaart, e.d. Vanadium is veel lichter dan vele andere reactieve metalen. Deze eigenschap maakt vanadium en vanadiumlegeringen zo aantrekkelijk voor toepassingen waar de gewicht/sterkte verhouding relevant is. Vooral voor de lucht- en ruimtevaart is dit bijzonder van belang. Gebleken is dat de sterkte/gewichtverhouding van vanadium voor deze industrie het gunstigste is van alle andere reactieve metalen.