페로니오븀 특성 및 용도

니오븀은 고융점 금속, 강철 회색, 원자량 92.9064, 외부 전자 구조 4d5s, 융점 2467°C, 끓는점 4740°C, 밀도(20°C)는 8.6g/cm3입니다. 그림 1은 페로니오븀 이원계의 평형 상태 다이어그램을 보여줍니다. 두 개의 공융점과 MgZn2- 유형 Raschmannian 상 εNbFe2가 있습니다. 두 개의 공융점은 Nb11.6%, 1360도 및 Nb 약 55%, 1560도에 위치합니다. 산업적으로 생산되는 페로니오븀(FeNb60)의 녹는점은 1520~1600도 범위이며 밀도는 약 8.0g/cm3입니다.

페로니오븀은 주로 고온(내열) 합금, 스테인레스강, 고강도 저합금강의 제련에 사용됩니다. 스테인레스강과 내열강의 니오브와 강철의 탄소가 안정된 탄화니오브를 생성합니다. 강의 결정립계에 균일하게 분포되어 고온에서 강의 결정립 성장을 방지하고, 강의 조직을 정련하는 역할을 하여 강의 강도, 인성 및 크리프 특성을 향상시킬 수 있습니다. 니오븀과 탄소 사이의 화학적 친화력은 크롬과 탄소 사이의 화학적 친화력보다 훨씬 크기 때문에 스테인레스강에 니오븀이 존재할 때 크롬 탄화물이 강철의 결정립계에 석출되는 것을 방지하여 강철의 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 강철의 니오브와 질소는 안정된 질화니오브를 생성하여 강철 표면의 내식성을 향상시킵니다. 강철의 니오브와 산소는 안정적인 니오브 산화물을 생성하여 강철 표면이 니오브 산화물 필름을 형성하여 내부 항산화 효과로 산소가 확산되는 것을 방지할 수 있습니다. 탄소강은 Nb0.015% ~ 0.05%를 첨가하여 조직을 미세화하는 역할을 하여 강재의 성형성과 용접성이 양호합니다. 강철의 오스테나이트 재결정에 대한 니오븀은 강력한 예방 효과를 가지므로 더 높은 온도에서 강철을 효과적으로 압연 제어하고 압연 강화 효과를 제어하는 ​​것이 매우 중요합니다. 그래서 탄소강의 미세합금 원소인 니오븀의 양이 크게 증가했습니다. 미국의 니오브 미세합금은 1959년에 총 니오브 소비량의 1.9%에 불과했지만 1988년에는 68%로 증가했습니다.
고온 합금의 니오븀은 고용 강화 및 탄화물 석출 강화 역할을 수행하여 고온 합금의 항복 강도 및 표면 안정성을 향상시킵니다. 니오븀의 무게는 내화성 금속 중 더 가벼운 것 중 하나이며 많은 수의 고온 합금이 사용되는 요인 중 하나입니다. 니오븀-니켈 합금은 주로 718 합금을 생산하기 위해 니켈 기반 고온 합금의 첨가제로 사용됩니다. 영구 자석 합금에 니오븀을 첨가하면 합금의 보자력 특성이 향상됩니다.
주철에 니오븀을 첨가하면 구형 및 펄라이트 조직이 형성됩니다. 임신하고 세련된 캐스팅 조직의 역할을 수행합니다. 니오븀은 고온에서 주조품의 강도, 인성, 경도 및 수명을 향상시킵니다. 전극은 용접 품질을 향상시키기 위해 페로니오븀을 납땜 구성 요소로 사용합니다.