Ferronioobiumi omadused ja kasutusalad

Nioobium on kõrge sulamistemperatuuriga metall, terashall, aatommass 92,9064, väline elektrooniline struktuur 4d5s, sulamistemperatuur 2467 °C, keemistemperatuur 4740 °C, tihedus (20 °C) on 8,6 g/cm3. Joonisel 1 on kujutatud ferronioobiumi binaarsüsteemi tasakaalufaasi diagramm. Seal on kaks eutektilist punkti ja MgZn{12}}tüüpi Raschmanni faas εNbFe2. Kaks eutektilist punkti asuvad Nb11,6%, 1360 kraadi ja Nb umbes 55%, 1560 kraadi. Tööstuslikult toodetud ferronioobiumi (FeNb60) sulamistemperatuur on vahemikus 1520–1600 kraadi, tihedusega umbes 8,0 g/cm3.

Ferro nioobiumi kasutatakse peamiselt kõrge temperatuuriga (kuumuskindlate) sulamite, roostevaba terase ja ülitugeva madala legeeritud terase sulatamisel. Roostevabast terasest ja kuumakindlast terasest nioobium ning terases sisalduv süsinik stabiilse nioobiumkarbiidi saamiseks. Terase tera piirides ühtlaselt jaotunud, takistades terase tera kasvu kõrgel temperatuuril, et terase organiseerimine mängib rolli rafineerimisel, võib parandada terase tugevust, sitkust ja roomamisomadusi. Keemiline afiinsus nioobiumi ja süsiniku vahel on palju suurem kui kroomi ja süsiniku oma, seetõttu võib roostevabas terases sisalduv nioobium takistada kroomkarbiidi sadestumist terase terade piiridel, parandades seega terase korrosioonikindlust. Terases sisalduv nioobium ja lämmastik stabiilse nioobiumnitriidi tekitamiseks, parandades teraspinna korrosioonikindlust. Terases sisalduv nioobium ja hapnik tekitavad stabiilse nioobiumoksiidi, nii et terase pind moodustab nioobiumoksiidi kile, mis võib takistada hapniku difusiooni sisemisele antioksüdantsele toimele. Süsinikteras lisa Nb0.015% ~ 0,05%, võib mängida rolli organisatsiooni täiustamisel, et terasel oleks hea vormitavus ja keevitusomadused. Terase austeniidi ümberkristallimisel nioobiumil on tugev ennetav toime, nii et teras kõrgematel temperatuuridel, valtsimise tõhus kontroll ja valtsimise karastusefekti juhtimine on väga oluline. Nii et nioobiumi kui mikrolegeeriva elemendi süsinikterasest kogus on oluliselt suurenenud. USA nioobiumiga mikrolegeerimisel oli 1959. aastal vaid 1,9% nioobiumi kogutarbimisest, 1988. aastal aga 68%.
Kõrgtemperatuurilistes sulamites sisalduv nioobium mängib tahket lahust tugevdavat ja karbiidisadet tugevdavat rolli, parandab kõrge temperatuuriga sulamite voolavuspiiri ja pinna stabiilsust. Nioobiumi kaal on üks kergemaid tulekindlaid metalle ja see on üks tegureid, mis mõjutavad suurel hulgal kasutatavaid kõrge temperatuuriga sulameid. Nioobium-nikli sulameid kasutatakse niklipõhiste kõrgtemperatuuriliste sulamite lisandina, peamiselt 718 sulami tootmiseks. Püsimagnetsulamitele nioobiumi lisamine parandab sulami koertsitiiviomadusi.
Nioobiumi lisamine malmile aitab kaasa kerakujuliste ja perliitsete organisatsioonide tekkele. See toimib tiine ja rafineeritud valamisorganisatsioonina. Nioobium parandab valandite tugevust, sitkust, kõvadust ja kasutusiga kõrgetel temperatuuridel. Elektroodides kasutatakse keevisõmbluse kvaliteedi parandamiseks jootekomponendina ferronioobiumi.