คุณสมบัติและการใช้ประโยชน์เฟอร์โรไนโอเบียม

ไนโอเบียมเป็นโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูง เหล็กสีเทา น้ำหนักอะตอม 92.9064 โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก 4d5s จุดหลอมเหลว 2467 องศา C จุดเดือด 4740 องศา C ความหนาแน่น (20 องศา C) เท่ากับ 8.6 g/cm3 รูปที่ 1 แสดงแผนภาพเฟสสมดุลของระบบไบนารีเฟอร์โร-ไนโอเบียม มีจุดยูเทคติกสองจุดและระยะ MgZn2-ประเภท Raschmannian εNbFe2 จุดยูเทคติกทั้งสองจุดอยู่ที่ Nb11.6%, 1360 องศา และ Nb ประมาณ 55%, 1560 องศา อุณหภูมิหลอมเหลวของเฟอร์โร-ไนโอเบียม (FeNb60) ที่ผลิตทางอุตสาหกรรมอยู่ในช่วง 1520 ถึง 1600 องศา โดยมีความหนาแน่นประมาณ 8.0 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร

เฟอร์โรไนโอเบียมส่วนใหญ่ใช้ในการถลุงโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูง (ทนความร้อน) สแตนเลส และเหล็กโลหะผสมต่ำที่มีความแข็งแรงสูง ไนโอเบียมในเหล็กสแตนเลสและเหล็กทนความร้อน และคาร์บอนในเหล็กเพื่อผลิตไนโอเบียมคาร์ไบด์ที่เสถียร การกระจายอย่างสม่ำเสมอในขอบเขตของเม็ดเหล็ก ป้องกันการเติบโตของเมล็ดของเหล็กที่อุณหภูมิสูง การจัดระเบียบของเหล็กที่มีบทบาทในการกลั่น สามารถปรับปรุงความแข็งแรง ความเหนียว และคุณสมบัติการคืบของเหล็ก ความสัมพันธ์ทางเคมีระหว่างไนโอเบียมกับคาร์บอนนั้นมากกว่าความสัมพันธ์ระหว่างโครเมียมกับคาร์บอนมาก ดังนั้นเมื่อมีไนโอเบียมอยู่ในเหล็กสแตนเลส จะสามารถป้องกันไม่ให้โครเมียมคาร์ไบด์ตกตะกอนที่ขอบเกรนของเหล็ก จึงช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กได้ ไนโอเบียมและไนโตรเจนในเหล็กเพื่อสร้างไนโอเบียมไนไตรด์ที่เสถียร ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของพื้นผิวเหล็ก ไนโอเบียมและออกซิเจนในเหล็กเพื่อสร้างไนโอเบียมออกไซด์ที่เสถียร เพื่อให้พื้นผิวของเหล็กเกิดเป็นฟิล์มไนโอเบียมออกไซด์ ซึ่งสามารถป้องกันการแพร่กระจายของออกซิเจนไปสู่ผลต้านอนุมูลอิสระภายใน เหล็กกล้าคาร์บอนเพิ่ม Nb0.015% ~ 0.05% สามารถมีบทบาทในการกลั่นกรององค์กร เพื่อให้เหล็กมีความสามารถในการขึ้นรูปและการเชื่อมที่ดี ไนโอเบียมบนเหล็กกล้าออสเทนไนต์ตกผลึกมีผลในการป้องกันที่แข็งแกร่ง ดังนั้นเหล็กที่อุณหภูมิสูงกว่า การควบคุมการรีดที่มีประสิทธิภาพ และการควบคุมผลกระทบการแข็งตัวของลูกกลิ้งมีความสำคัญมาก ดังนั้นไนโอเบียมจึงเป็นธาตุไมโครอัลลอยด์ในเหล็กกล้าคาร์บอนในปริมาณที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก สหรัฐอเมริกาในการผสมไมโครอัลลอยด์กับไนโอเบียม ในปี 1959 เพียง 1.9% ของการบริโภคไนโอเบียมทั้งหมด ในขณะที่ในปี 1988 เพิ่มขึ้นเป็น 68%
ไนโอเบียมในโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงมีบทบาทในการเสริมสร้างสารละลายที่เป็นของแข็งและการตกตะกอนของคาร์ไบด์ ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตและความเสถียรของพื้นผิวของโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูง น้ำหนักของไนโอเบียมเป็นหนึ่งในโลหะทนไฟที่เบากว่าและเป็นปัจจัยหนึ่งสำหรับโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงจำนวนมากที่ใช้ โลหะผสมไนโอเบียม-นิกเกิลถูกใช้เป็นสารเติมแต่งให้กับโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งมีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก เพื่อผลิตโลหะผสม 718 เป็นหลัก การเติมไนโอเบียมลงในโลหะผสมแม่เหล็กถาวรช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการบีบบังคับของโลหะผสม
การเติมไนโอเบียมลงในเหล็กหล่อมีส่วนช่วยในการก่อตัวขององค์กรทรงกลมและมุก มันทำหน้าที่เป็นองค์กรการคัดเลือกนักแสดงที่ตั้งครรภ์และได้รับการขัดเกลา ไนโอเบียมช่วยเพิ่มความแข็งแรง ความเหนียว ความแข็ง และอายุการใช้งานของการหล่อที่อุณหภูมิสูง อิเล็กโทรดใช้เฟอร์โร-ไนโอเบียมเป็นส่วนประกอบในการบัดกรีเพื่อปรับปรุงคุณภาพของการเชื่อม