Vários tipos de ligas de vanádio são produzidos industrialmente para uma série de aplicações diferentes. O vanádio é mais comumente ligado ao ferro em várias ligas de aço, mas também é ligado a materiais como titânio e gálio. O vanádio metálico é usado por sua alta resistência e sua capacidade de manter essa resistência em altas temperaturas. Algumas ligas de vanádio também têm outras propriedades úteis, como supercondutividade e resistência à corrosão.
O vanádio é um metal cinza prateado. É o elemento 23 da tabela periódica e sua forma mais comum tem peso atômico de 50.9. É macio e dúctil, com um ponto de fusão de 3470 ° F (1910 ° C, ou 2183 ° K). Nunca é encontrado puro na natureza e é extraído para uso humano de minerais como vanadinita, magnetita e carotita, geralmente na forma de óxido de vanádio (V205), também chamado de pentóxido de vanádio. Possui dois isótopos naturais, sendo a grande maioria vanádio na forma de vanádio-51, que é estável, e uma pequena porcentagem na forma do isótopo radioativo vanádio-50.
Uma liga de ferro-vanádio feita de pelo menos 35% de vanádio é chamada de ferrovanádio. O ferrovanádio é usado na produção de aços feitos de vanádio e ferro, o principal uso do vanádio metálico. Às vezes, essas ligas de aço também incluem outros metais de liga, como níquel, alumínio e cromo.
O vanádio confere ao aço maior resistência e melhor desempenho em altas temperaturas. Aços de alto teor de carbono vanádio têm quantidades muito pequenas de vanádio, cerca de 0.15 por cento a 0.25 por cento. Aços para ferramentas de alta velocidade podem ter um teor de metal vanádio muito mais alto, até 14.5%. Ligas de aço contendo vanádio são frequentemente utilizadas em aplicações que requerem força e resistência ao calor, como ferramentas de corte e peças de motor.
O vanádio também é usado em ligas de titânio, geralmente em combinação com o alumínio metálico. Essas ligas, que geralmente contêm cerca de 4 por cento de vanádio, são caras, mas podem ter excelente resistência e tenacidade, que são mantidas em temperaturas muito altas. Eles também são leves e resistentes à corrosão. Ligas de titânio contendo vanádio são comumente usadas para aplicações aeroespaciais e militares que requerem alta resistência ao calor, como em motores e turbinas, e em motores de automóveis de alto desempenho. Eles também têm alta biocompatibilidade, o que significa que não têm efeitos tóxicos nos tecidos vivos nem causam respostas prejudiciais ao sistema imunológico e, portanto, são frequentemente usados em dispositivos médicos implantados.
Vanádio ligado com gálio é uma liga supercondutora usada em ímãs supercondutores. Um supercondutor é um material que conduz eletricidade sem resistência elétrica em temperaturas muito baixas. O vanádio-gálio torna-se supercondutor a uma temperatura de apenas 14.2 ° Kelvin acima do zero absoluto (-434.1 ° F ou -258.9 ° C). As ligas de vanádio-gálio também podem conter pequenas quantidades de outros elementos, como nióbio, estanho ou platina.