Kāda ir niobija loma tēraudā?

Niobijs (Nb) tēraudā var veidot intersticiālas starpfāzes, piemēram, NbC vai NbN. Rekristalizācijas laikā dislokāciju piestiprināšana ar NbC un NbN un graudu augšanas kavēšana ievērojami palielina pārkristalizācijas laiku. Augstākā par kritisko temperatūru niobija loma izšķīdušās vielas vilkšanas mehānisma pārkristalizācijā, savukārt zemākā par kritisko temperatūru nokrišņu piesaistes mehānisms.
Tas ir, kad graudu robeža kustības procesā sastopas ar plazmas punktu, daļa graudu robežas tiks nogriezta. Ja graudu robežai ir jāatbrīvojas no plazmas punkta piespraušanas, tas neizbēgami radīs jaunu saskarnes laukumu, kas savukārt palielinās jauno saskarnes enerģiju, un tādējādi graudus var rupināt, tikai nodrošinot lielāku virzošo spēku. Tērauda niobija īpašība ir paaugstināt austenīta rekristalizācijas temperatūru, paplašināt nepārkristalizētās zonas temperatūras diapazonu, veicināt austenīta graudu deformāciju un defektu "akumulāciju" un galu galā sasniegt ferīta graudu rafinēšanas mērķi.

Niobijs ir viens no ļoti svarīgiem mikrosakausēšanas elementiem, un tas ir izvēles elements kontrolētai tērauda velmēšanai. Tas ir visefektīvākais leģējošais elements graudu rafinēšanai, un tam ir ievērojams stiprinošs efekts. Tā ārkārtīgi spēcīgā ietekme uz austenīta pārkristalizācijas un graudu rafinēšanas aizkavēšanu termiskās apstrādes procesos, piemēram, kontrolētā velmēšanā un normalizēšanā, ir viena no svarīgākajām niobija priekšrocībām. Salīdzinoši zemam niobija saturam aptuveni 0,03%, ko mūsdienās plaši izmanto, var būt nozīmīga loma kontrolētā velmēšanā un tēraudu normalizēšanā. Ja velmēšanas temperatūra ir zemāka par 950 grādiem, katra standarta deformācija pēc velmēšanas pēc pārkristalizācijas nenotiek, tāpēc graudu robežu un subgranulārā laukuma kodola dēļ palielinās iegarenie austenīta graudi, kas var pārvērsties smalkos graudos. Tāpēc zema oglekļa satura mangāna tēraudu, pievienojot nelielu daudzumu niobija, var sasniegt parastajās velmētavās, lai sasniegtu kontrolētas velmēšanas un graudu rafinēšanas mērķi.