Феро ниобијум: својства, примена и улога у производњи челика

Шта је феро ниобијум?

Феро ниобијум је стандардни носач који се користи за увођење ниобијума у ​​челик и легуре током топљења. Најчешћи индустријски разред, ФеНб60, садржи око 60 процената ниобијума, а остатак углавном гвожђе. Феро ниобијум се топи на приближно 1520 до 1600 степени Целзијуса и има густину од око 8,0 г/цм3, што му омогућава да се поуздано раствара у течном челику без прекомерног губитка оксидације.

Својства ниобијума

Ниобијум је метал високе тачке топљења са челично{0}}сивим изгледом. Његова атомска тежина је 92,9064, а спољна електронска структура је 4д4 5с1. Чисти ниобијум се топи на приближно 2467 степени Целзијуса и кључа на приближно 4740 степени Целзијуса, са густином од 8,6 г/цм3 на 20 степени Целзијуса. Ове карактеристике чине ниобијум једним од лакших ватросталних метала и објашњавају његову широку употребу у високо{12}легурама на високим температурама.

Улога ниобијума у ​​челику

Граин Рефинемент

Ниобијум се комбинује са угљеником да би формирао стабилне честице ниобијум карбида које су равномерно распоређене на границама зрна. Ове честице спречавају раст зрна на високим температурама и побољшавају микроструктуру челика, што побољшава чврстоћу, жилавост и отпорност на пузање.

Заштита отпорности на корозију

Хемијски афинитет ниобијума према угљенику је много већи од афинитета хрома за угљеник. Када је ниобијум присутан у нерђајућем челику, он првенствено формира ниобијум карбид и спречава таложење хром карбида на границама зрна, чувајући отпорност челика на корозију.

Стабилизација азота и кисеоника

Ниобијум такође формира стабилан ниобијум нитрид, који побољшава површинску отпорност на корозију, и стабилан ниобијум оксид, који формира заштитни филм на површини челика који успорава унутрашњу дифузију кисеоника.

Микролегирање у угљеничним челицима

Додавање 0,015 до 0,05 процената ниобијума угљеничном челику оплемењује структуру и побољшава формабилност и заварљивост. Ниобијум снажно успорава рекристализацију аустенита, омогућавајући контролисано ваљање и контролисано хлађење који производе значајан ефекат каљења. Због тога је микролегирање ниобијума тако брзо порасло у производњи нисколегираног челика високе -врсте{5}}.

Користи се у{0}}легурама и одливцима на високим температурама

У високо{0}}легурама на високим температурама, ниобијум обезбеђује чврсто-јачање раствора и ојачање таложењем карбида, повећавајући границу течења и површинску стабилност. Ниобијум{3}}Мастер легуре никла се додају суперлегурама на бази никла- као што је фамилија 718 да би се пружила отпорност на пузање на повишеној температури. У легурама трајних магнета, ниобијум побољшава коерцитивност, а у ливеном гвожђу промовише сфероидне и бисерне микроструктуре, делујући као инокулант и рафинер који побољшава снагу, жилавост, тврдоћу и радни век на високим температурама.

Феро ниобијум у заваривању

Феро ниобијум се користи као компонента флукса за заваривање и електрода за побољшање квалитета завара. Ниобијум стабилизује микроструктуру метала шава и смањује ризик од таложења карбида, што је важно за заварени нерђајући челик и челик посуда под притиском отпоран на пузање.

Често постављана питања

Шта је ФеНб60?

ФеНб60 је најчешћи индустријски разред феро ниобијума, који садржи приближно 60 процената ниобијума, а остатак је углавном гвожђе, и стандардни је додатак који се користи у производњи челика.

Зашто се ниобијум додаје у нерђајући челик?

Ниобијум стабилизује угљеник формирањем ниобијум карбида, који спречава таложење хром карбида на границама зрна и чува отпорност челика на корозију.

Колико се ниобијума додаје микролегираном челику?

Типични додаци се крећу од 0,015 до 0,05 процената ниобијума у ​​челицима високе{2}}ниско легиране{3}}високе чврстоће, што је довољно да се побољша величина зрна и побољша чврстоћа и жилавост.

Да ли се феро ниобијум користи у суперлегурама?

Да. Ниобијум се додаје суперлегурама на бази никла-, укључујући фамилију 718, да би се обезбедио чврст-раствор и ојачање падавина за рад на високим{4}}има.

Која је тачка топљења феро ниобијума?

Индустријски феро ниобијум, као што је ФеНб60, топи се у опсегу од приближно 1520 до 1600 степени Целзијуса.

Може ли феро ниобијум побољшати квалитет завара?

Да. Феро ниобијум се користи у флуксовима за заваривање и премазима електрода за стабилизацију метала шава и побољшање квалитета и корозивних перформанси споја.