【聖保羅訊】鈮（Nb）是排在化學元素週期表原子序第41位的化學元素，它在日常生活中鮮被提及，但是在鋼鐵工業中，鈮的地位與經濟學家創造的“巨無霸指數”（Big Mac index）齊肩，“巨無霸指數”是在購買力平價的前提下，以各國麥當勞餐廳的巨無霸價格測量該國貨幣匯率；而鈮則被公認是衡量一個國家鋼鐵工業產品結構與品質的指數，在一國鋼鐵總產量中使用鈮的數量越多，就意味著這個國家的生產了更多的高品質鋼材。
巴西礦冶公司（CBMM）礦區所在地米納吉拉斯州的Araxá市，是世界最大的鈮礦公司。CBMM是一個家族公司，Salles家族擁兩大資產，其一是南美洲最大的伊塔烏聯合銀行（Itaú Unibanco）資產規模僅次於巴西銀行，第二個資產才是鈮礦。CBMM成立於1955年Araxá擁有大量的鈮礦儲量。目前CBMM擁有占全世界儲量和生產的量的75％以上（如下圖）。
在技術與環境主任Thiago的帶領下，參觀了礦山，浮選裝置，精煉和冶金裝置，氧化鈮裝置，特殊氧化物，特殊合金和金屬鈮，以及包裝和運輸裝置。
在會議室，技術與環境主任Thiago用PPT展示並詳細講解了鈮在鋼鐵中的作用：
照片左右兩張圖是在顯微鏡下鋼的分子結構圖，左邊的是沒有加鈮的鋼結構，右邊的是添加鈮的鋼結構變化。
鈮在鋼鐵中的作用：“人們做菜的時候會加些鹽或味精，菜就好吃了；如果在煉鋼的時候加入萬分之幾的鈮，可以使鋼的晶粒細化。鋼在顯微組織環境下，是由一個個細胞組成，細胞越小排列越細密，鋼的強度和韌性就越好。在一噸鋼只需加幾十克鈮，就可以使鋼的晶粒變得很小、緻密和均勻，大幅提升了鋼的品質，增強了鋼的強度和韌性。
照片中的鈮鐵是CBMM的，這麼小的一塊鈮，重約300克，理論上可以添加在數噸鋼中。鈮的世界市場價格現為36美元/公斤。
鈮的特徵獨特。通常在增加鋼鐵強度的時候往往要犧牲韌性，但是鈮金屬既可以增加強度和韌性，還可減少重量。“奧妙在於添加鈮的鋼鐵晶粒被縮小後，因為鈮的原子具有惰性的特徵，所以在縮小的細胞邊緣相當於有圈釘子將細胞固定，就增加了鋼的強度與韌性。當然，原子惰性越強則越不容易液化、氣化，也就具備耐高溫的特點。
就鋼的強度和韌性：用三根相同直徑的鋼絲繩吊起相同重量的重物，第一根是什麼都不含的普通鋼絲繩，第二根是加其他一些合金元素的鋼絲繩，第三根是加鈮的鋼絲繩。實驗證明，第一根鋼絲繩因為強度不夠會斷掉。第二、三根鋼絲繩雖然都能吊起重物，但是當重物晃動時需要韌性，第二根鋼絲繩則會斷掉，只有含鈮的這根既增加強度又增加韌性的鋼絲繩依舊完好。
技術與環境主任Thiago介紹：“鈮的90%用在鋼鐵領域，9%用在在高溫合金領域，比如光學和軍事領域”。
在CBMM公司的博物館（陳列著鈮在鋼鐵工業中的應用領域：它們包括管線鋼、汽車鋼、結構鋼、不銹鋼與飛機發動機等等）。
CBMM公司的博物館陳列的鈮在鋼鐵工業中的應用——管線鋼。
以中國始建於2000年的西氣東輸工程為例，這個工程被稱為中國五大世紀工程之一，一線和二線工程累計投資超過2900億元。
西氣東輸工程所使用的管線鋼，要埋在地下幾十年，如果管線鋼破裂會產生環境的污染與資源的浪費，所以對管線鋼的要求是高強度與韌性，要達到這個要求，就要用到含鈮鋼。中信金属副总经理王猛說：“修建西氣東輸工程一線的時候，我們使用的含鈮鋼是X70，而且那個時候中國不能自己生產，所以建設西氣東輸一線使用的X70基本全部是進口的。但是在修建二期工程時我們與巴西礦冶公司合作，把使用鈮微合金化技術生產管線鋼的技術和專家引入到中國，我們生產了X80，所以西氣東輸二線工程中用的鋼管線全部是中國自己生產的。X80鋼的強度與韌性更大，所以它所承受的壓力也就更大，在相同時間可以輸送更多的油氣。如果使用X70輸送同樣的油氣需要建設兩條並行的輸氣管線，而使用了X80只需建設一條管線，為此，我們的西氣東輸二線工程節約了巨大的成本。”
技術與環境主任Thiago總結道：“新型鋼鐵產品比以前更輕、強度更高，可助力其他行業減少環境足跡”。
編輯 / 王子明
【巴西華人資訊網】
