Ποιος είναι ο ρόλος του νιοβίου στον χάλυβα;

Το νιόβιο (Nb) μπορεί να σχηματίσει ενδιάμεσες ενδιάμεσες φάσεις όπως NbC ή NbN στον χάλυβα. Κατά τη διάρκεια της ανακρυστάλλωσης, το κάρφωμα των εξαρθρώσεων από NbC και NbN και η αναστολή της ανάπτυξης των κόκκων αυξάνουν σημαντικά τον χρόνο ανακρυστάλλωσης. Σε υψηλότερη από την κρίσιμη θερμοκρασία, ο ρόλος του νιοβίου στην ανακρυστάλλωση της διαλυμένης ουσίας έλκει μηχανισμό, ενώ σε χαμηλότερη από την κρίσιμη θερμοκρασία, ο μηχανισμός καρφώματος καθίζησης.
Δηλαδή, όταν ένα όριο κόκκου συναντήσει ένα σημείο πλάσματος στη διαδικασία της κίνησης, μέρος του ορίου των κόκκων θα αποκοπεί. Εάν το όριο του κόκκου πρόκειται να απελευθερωθεί από το κάρφωμα του σημείου πλάσματος, θα παράγει αναπόφευκτα μια νέα διεπιφανειακή περιοχή, η οποία με τη σειρά της θα αυξήσει τη νέα διεπιφανειακή ενέργεια και έτσι ο κόκκος μπορεί να τραχυνθεί μόνο παρέχοντας μεγαλύτερη κινητήρια δύναμη. Το χαρακτηριστικό του νιοβίου στον χάλυβα είναι να αυξάνει τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης του ωστενίτη, να επεκτείνει το εύρος θερμοκρασίας της μη ανακρυσταλλωμένης ζώνης, να προάγει την παραμόρφωση των κόκκων ωστενίτη και τη "συσσώρευση" ελαττώματος και τελικά να επιτύχει τον σκοπό της βελτίωσης των κόκκων φερρίτη.

Το νιόβιο είναι ένα από τα πολύ σημαντικά στοιχεία μικροκράματος και είναι το στοιχείο επιλογής για ελεγχόμενη έλαση χάλυβα. Είναι το πιο αποτελεσματικό στοιχείο κραμάτων για τη βελτίωση των κόκκων και έχει σημαντική δυναμωτική δράση. Η εξαιρετικά ισχυρή επίδρασή του στην επιβράδυνση της ανακρυστάλλωσης του ωστενίτη και του καθαρισμού των κόκκων σε διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας όπως η ελεγχόμενη έλαση και η κανονικοποίηση είναι ένα από τα σημαντικά πλεονεκτήματα του νιοβίου. Μια σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε νιόβιο περίπου 0,03%, που χρησιμοποιείται συνήθως σήμερα, μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στην ελεγχόμενη έλαση και την κανονικοποίηση των χάλυβων. Στη θερμοκρασία έλασης κάτω από 950 μοίρες, κάθε τυπική παραμόρφωση μετά την κύλιση δεν συμβαίνει μετά την ανακρυστάλλωση, έτσι ώστε οι επιμήκεις κόκκοι ωστενίτη λόγω της πυρήνωσης των ορίων των κόκκων και της υποκοκκώδους περιοχής αυξάνονται, μπορούν να μετατραπούν σε λεπτούς κόκκους. Ως εκ τούτου, για χάλυβα μαγγανίου χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, μέσω της προσθήκης μικρής ποσότητας νιοβίου, μπορεί να επιτευχθεί στο συνηθισμένο ελασματουργείο για να επιτευχθεί ο σκοπός της ελεγχόμενης έλασης και του καθαρισμού των κόκκων.