Επίδραση του νιοβίου στις ιδιότητες του μετάλλου

Μεταξύ των διαφόρων μικροκραματικών στοιχείων του χάλυβα, το σκραπ νιόβιο είναι το πιο αποτελεσματικό στοιχείο μικροκράματος και ο ρόλος του νιοβίου είναι τόσο μεγάλος που η αφθονία ατόμων νιοβίου στο άτομο σιδήρου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επιτευχθεί βελτίωση των ιδιοτήτων του χάλυβα. Στην πραγματικότητα, η προσθήκη του {{0}}.001%-0.1% νιοβίου στον χάλυβα είναι αρκετή για να αλλάξει τις μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα. Για παράδειγμα: κατά την προσθήκη 0,1% των στοιχείων κράματος, για τη βελτίωση της αντοχής διαρροής του χάλυβα με την ακόλουθη σειρά: νιόβιο 118 MPa; βανάδιο 71,5 MPa; μολυβδαίνιο 40MPa; μαγγάνιο 17,6 MPa; το τιτάνιο είναι μηδέν. Στην πραγματικότητα, ο χάλυβας χρειάζεται μόνο να προσθέσει 0,03% -0,05% Nb, η αντοχή διαρροής χάλυβα μπορεί να αυξηθεί περισσότερο από 30%. Και το κόστος του χάλυβα ανά τόνο αυξήθηκε μόνο κατά 1 δολάριο ΗΠΑ. Για παράδειγμα: η αντοχή διαρροής του συνηθισμένου χάλυβα μεσαίου άνθρακα είναι γενικά 250 MPa, η προσθήκη ιχνών νιοβίου μπορεί να αυξήσει την αντοχή σε 350-800MPa.

Το νιόβιο ως στοιχεία μικροκράματος που προστίθενται στον χάλυβα δεν αλλάζει τη δομή του σιδήρου, αλλά με τον συνδυασμό χάλυβα άνθρακα # άζωτο # θείου, αλλάζει η μικροδομή του χάλυβα. Η ενισχυτική επίδραση του νιοβίου στον χάλυβα είναι κυρίως η ενίσχυση των λεπτών κόκκων και η ενίσχυση της διάχυσης, το νιόβιο και ο άνθρακας και το άζωτο στον χάλυβα για τη δημιουργία σταθερών καρβιδίων και νιτριδίων άνθρακα. Διασκορπίζει επίσης καρβίδια και σχηματίζει χάλυβα με λεπτή κρυστάλλωση.
Το νιόβιο επιτρέπει επίσης τη διάχυτη κατανομή των ιζημάτων προκαλώντας καθίζηση και ελέγχοντας τον ρυθμό ψύξης. Το επίπεδο σκληρότητας του χάλυβα ρυθμίζεται σε ένα ευρύ φάσμα. Επομένως, η προσθήκη νιοβίου όχι μόνο αυξάνει την αντοχή του χάλυβα, αλλά βελτιώνει και τη σκληρότητά του, την αντοχή στην οξείδωση σε υψηλή θερμοκρασία και την αντοχή στη διάβρωση! Μειώνει την εύθραυστη θερμοκρασία μετάβασης του χάλυβα, αποκτώντας καλές ιδιότητες συγκόλλησης και ιδιότητες χύτευσης.