Mai multe tipuri de aliaje metalice de vanadiu sunt produse industrial pentru o serie de aplicații diferite. Vanadiul este cel mai frecvent aliat cu fier în diferite aliaje de oțel, dar este, de asemenea, aliat cu materiale precum titanul și galiul. Vanadiul metal este folosit pentru rezistența sa ridicată și pentru capacitatea sa de a menține această rezistență la temperaturi ridicate. Unele aliaje de vanadiu au și alte proprietăți utile, cum ar fi supraconductibilitatea și rezistența la coroziune.
Vanadiul este un metal gri-argintiu. Este elementul 23 din tabelul periodic, iar forma sa cea mai comună are o greutate atomică de 50.9. Este moale și ductil, cu un punct de topire de 3470°F (1910°C sau 2183°K). Nu se găsește niciodată în stare pură în natură și este extras pentru uz uman din minerale precum vanadinită, magnetită și carotită, de obicei sub formă de oxid de vanadiu (V205), numit și pentoxid de vanadiu. Are doi izotopi naturali, cu marea majoritate a vanadiului sub formă de vanadiu-51, care este stabil, și un mic procent sub formă de izotop radioactiv vanadiu-50.
Un aliaj fier-vanadiu format din cel puțin 35% vanadiu se numește ferovanadiu. Ferovanadiul este utilizat în producția de oțeluri din vanadiu și fier, principala utilizare pentru vanadiu metal. Aceste aliaje de oțel includ uneori și alte metale de aliere, cum ar fi nichelul, aluminiul și cromul.
Vanadiul oferă oțelului o rezistență mai mare și o performanță mai bună la temperaturi ridicate. Oțelurile cu vanadiu cu conținut ridicat de carbon au cantități foarte mici de vanadiu, aproximativ 0.15 până la 0.25 la sută. Oțelurile de scule de mare viteză pot avea un conținut de metal vanadiu mult mai mare, până la 14.5 la sută. Aliajele de oțel care conțin vanadiu sunt adesea folosite în aplicații care necesită rezistență și rezistență la căldură, cum ar fi sculele de tăiere și piesele de motor.
Vanadiul este, de asemenea, utilizat în aliajele de titan, de obicei în combinație cu metalul aluminiu. Aceste aliaje, care sunt de obicei în jur de 4 procente de vanadiu, sunt costisitoare, dar pot avea o rezistență și o rezistență excelente care se mențin la temperaturi foarte ridicate. De asemenea, sunt ușoare și rezistente la coroziune. Aliajele de titan care conțin vanadiu sunt utilizate în mod obișnuit pentru aplicații aerospațiale și militare care necesită rezistență ridicată la căldură, cum ar fi în motoarele și turbinele și în motoarele de automobile de înaltă performanță. De asemenea, au o biocompatibilitate ridicată, ceea ce înseamnă că nu au efecte toxice asupra țesuturilor vii și nu provoacă răspunsuri dăunătoare ale sistemului imunitar și, prin urmare, sunt adesea utilizate în dispozitivele medicale implantate.
Vanadiul aliat cu galiu este un aliaj supraconductor folosit la magneții supraconductori. Un supraconductor este un material care conduce electricitatea fără rezistență electrică la temperaturi foarte scăzute. Vanadiu-galiul devine supraconductiv la o temperatură de numai 14.2 ° Kelvin peste zero absolut (-434.1 ° F sau -258.9 ° C). Aliajele de vanadiu-galiu pot conține, de asemenea, cantități mici de alte elemente, cum ar fi niobiul, staniul sau platina.