Својства и употреба феро ниобијума

Ниобијум је метал високе тачке топљења, челично сива, атомска тежина 92,9064, спољна електронска структура 4д5с, тачка топљења 2467 степени Ц, тачка кључања 4740 степени Ц, густина (20 степени Ц) је 8,6 г/цм3. На слици 1 приказан је фазни дијаграм равнотеже феро-ниобијум бинарног система. Постоје две еутектичке тачке и Рашманова фаза εНбФе2 типа МгЗн2-. Две еутектичке тачке се налазе у Нб11,6%, 1360 степени и Нб око 55%, 1560 степени. Температура топљења индустријски произведеног ферониобијума (ФеНб60) креће се од 1520 до 1600 степени, са густином од око 8,0 г/цм3.

Феро ниобијум се углавном користи за топљење легура на високим температурама (отпорних на топлоту), нерђајућег челика и нисколегираног челика високе чврстоће. Ниобијум у нерђајућем челику и челику отпорном на топлоту, и угљеник у челику за производњу стабилног ниобијум карбида. Равномерно распоређени у границама зрна челика, спречавајући раст зрна челика на високим температурама, организација челика да игра улогу у рафинирању, може побољшати снагу, жилавост и својства пузања челика. Хемијски афинитет између ниобијума и угљеника је много већи него између хрома и угљеника, стога, када је ниобијум присутан у нерђајућем челику, може спречити таложење хром-карбида на границама зрна челика, чиме се побољшава отпорност челика на корозију. Ниобијум и азот у челику за стварање стабилног ниобијум нитрида, побољшавајући отпорност на корозију челичне површине. Ниобијум и кисеоник у челику за стварање стабилног ниобијум оксида, тако да површина челика формира филм ниобијум оксида, који може спречити дифузију кисеоника на унутрашњи антиоксидативни ефекат. Додавање угљеничног челика Нб0.015% ~ 0,05% може да игра улогу у побољшању организације, тако да челик има добру формабилност и перформансе заваривања. Ниобијум на рекристализацији аустенита челика има снажан превентивни ефекат, тако да је челик на вишим температурама, ефикасна контрола ваљања, као и контрола ефекта каљења ваљањем веома значајна. Тако ниобијум као микролегирајући елемент у угљеничном челику у количини увелико повећан. Сједињене Америчке Државе у микролегирању ниобијумом, 1959. године само 1,9% укупне потрошње ниобијума, док је 1988. порасла на 68%.
Ниобијум у легурама на високим температурама игра улогу јачања чврстог раствора и јачања таложења карбида, побољшава границу течења и површинску стабилност легура на високим температурама. Тежина ниобијума је један од лакших ватросталних метала и један је од фактора за велики број коришћених легура на високим температурама. Легуре ниобијум-никл се користе као адитиви високотемпературним легурама на бази никла, углавном за производњу легуре 718. Додатак ниобијума легурама трајних магнета побољшава коерцитивне особине легуре.
Додатак ниобијума ливеном гвожђу доприноси формирању сфероидних и перлитних организација. Делује као трудна и префињена кастинг организација. Ниобијум побољшава снагу, жилавост, тврдоћу и радни век одливака на високим температурама. Електроде користе феро-ниобијум као компоненту за лемљење за побољшање квалитета завара.