Niobio įtaka metalo savybėms

Tarp įvairių plieno mikro legiravimo elementų niobio laužas yra efektyviausias mikro legiravimo elementas, o niobio vaidmuo yra toks didelis, kad geležies atome esantis niobio atomų gausa gali būti panaudota siekiant pagerinti plieno savybes. Tiesą sakant, į plieną pridėjus {{0}}.001%-0.1% niobio pakanka, kad pakeistų plieno mechanines savybes. Pavyzdžiui: pridedant 0,1 % legiruojamųjų elementų, pagerinti plieno takumo ribą tokia tvarka: niobis 118MPa; vanadis 71,5MPa; molibdenas 40MPa; manganas 17,6 MPa; titanas yra nulis. Tiesą sakant, plienui tereikia pridėti 0,03 % -0,05 % Nb, plieno takumo riba gali būti padidinta daugiau nei 30 %. O plieno kaina už toną išaugo tik 1 JAV doleriu. Pavyzdžiui: paprasto vidutinio anglies plieno takumo riba paprastai yra 250 MPa, pridėjus niobio pėdsakų stiprumas gali padidėti iki 350-800MPa.

Niobis, kaip mikro legiravimo elementai, pridedami prie plieno, nekeičia geležies struktūros, tačiau su anglies # azoto # sieros deriniu pakeičia plieno mikrostruktūrą. Plieną stiprinantis niobio poveikis daugiausia yra smulkių grūdelių stiprinimas ir difuzijos stiprinimas, niobis ir anglis bei azotas pliene, kad susidarytų stabilūs karbidai ir anglies nitridai. Jis taip pat išsklaido karbidus ir sudaro smulkios kristalizacijos plieną.
Niobis taip pat leidžia difuziškai paskirstyti nuosėdas, nes skatina kritulius ir kontroliuoja aušinimo greitį. Plieno kietumo lygis reguliuojamas plačiame diapazone. Todėl niobio pridėjimas ne tik padidina plieno stiprumą, bet ir pagerina jo kietumą, atsparumą oksidacijai aukštoje temperatūroje ir atsparumą korozijai! Sumažina trapią plieno pereinamąją temperatūrą, todėl gaunamos geros suvirinimo ir formavimo savybės.