铌铁合金化技术
铌铁合金用途
铌铁合金用途铌铁合金是一种重要的金属材料，它由铌和铁两种元素组成，具有良好的耐腐蚀性、高温强度和抗氧化性能。
在工业生产、航空航天、冶金等领域都有广泛的应用。
本文将从以下几个方面介绍铌铁合金的用途。
一、工业生产领域1. 高速钢切削工具由于铌铁合金具有高硬度、高韧性和高温强度等优良特性，因此可以用于制造高速钢切削工具。
这些切削工具可以在高速旋转时保持稳定，同时还能够承受高温和压力的影响。
2. 钢铁冶炼在钢铁冶炼中，加入适量的铌铁合金可以提高钢材的质量和强度。
此外，它还可以改善钢材的耐腐蚀性能，并减少生产过程中废品率。
3. 船舶制造由于海水对金属材料有很强的腐蚀作用，因此在船舶制造中需要使用一些耐腐蚀性能较好的金属材料。
铌铁合金就是这样一种材料，它可以用于制造船舶的各种零部件，如螺旋桨、轴承等。
二、航空航天领域1. 航空发动机在航空发动机中，需要使用一些具有高温强度和抗氧化性能的金属材料。
铌铁合金正是这样一种材料，它可以用于制造涡轮叶片、燃烧室等部件。
2. 航天器制造在航天器制造中，需要使用一些具有高强度和低密度的金属材料。
铌铁合金可以满足这些要求，并且还具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能。
因此，在航天器制造中广泛应用于火箭发动机、卫星等部件的制造。
三、冶金领域1. 钢水净化剂在钢水净化过程中，加入适量的铌铁合金可以提高钢水的纯度和质量，并且还可以减少废品率。
2. 熔炼炉衬板由于铌铁合金具有良好的耐高温性能和耐腐蚀性能，因此可以用于制造熔炼炉的衬板。
这些衬板可以承受高温和强酸等腐蚀介质的影响，从而延长熔炼炉的使用寿命。
四、其他领域1. 医疗器械由于铌铁合金具有良好的生物相容性和抗腐蚀性能，因此可以用于制造一些医疗器械，如人工关节、牙科种植体等。
2. 环保领域由于铌铁合金具有良好的耐腐蚀性能和抗氧化性能，因此可以用于制造环保设备，如废气处理设备、废水处理设备等。
它们可以有效地减少环境污染，并保护生态环境。
铌铁合金用途
铌铁合金用途
铌铁合金是一种高性能的合金材料，具有很多优良特性，广泛应用于航空、航天、电子等领域。
本文将从铌铁合金的物理特性、化学特性以及应用领域等方面来介绍这一合金材料。
铌铁合金具有良好的机械性能。
该合金的强度高、硬度大、韧性好，具有很强的抗拉、抗压和抗扭转能力。
另外，铌铁合金还具有优良的耐热性能，能够在高温下保持良好的力学性能，因此被广泛应用于高温环境下的航空、航天、核工业等领域。
铌铁合金还具有良好的化学稳定性。
该合金的化学成分稳定，不易被化学物质侵蚀，因此在酸、碱等腐蚀性环境下仍能保持较好的性能。
此外，铌铁合金还具有较好的耐蚀性能，能够在各种复杂的腐蚀环境下保持良好的性能，因此被广泛应用于化工、电子、医疗等领域。
铌铁合金的应用领域非常广泛。
在航空、航天领域，铌铁合金被广泛应用于发动机、涡轮叶片、导向叶片、燃烧室等高温部件中。
在核工业领域，铌铁合金被应用于核反应堆中的燃料元件、管子、蒸汽发生器等核设备中。
在电子领域，铌铁合金被应用于高频电路、磁存储器、超导磁体等领域。
铌铁合金是一种非常优良的合金材料，具有很多优良特性，广泛应用于航空、航天、电子等领域。
随着科技的不断发展，铌铁合金的
应用领域也将不断拓展，为各个领域的发展提供更好的材料支持。
铌在特殊钢中的应用
铌在特殊钢中的应用中信微合金化技术中心专家委员会孟繁茂摘要本文综述了铌在特殊钢中的应用，重点介绍了铌、钒、钛的冶金特性及其应用原理，提出铌在我国特殊钢品种结构调整、性能优化的应用及其重要性。
关键词铌、微合金化、特殊钢Niobium Application In Special SteelsMENG Fanmao(Expert Committee of CITIC Microalloy Technology Center)Abstract This paper discusses Niobium application in sp ecial steels and introduces the metallurgical characteristics of Nb, V, and Ti and related application theories. It also voices the i mportance of Nb in the aspects of product mix adjustment and proper ty optimization of special steels.Key Words Niobium, Microalloying, Special Steels一、迎接WTO的挑战WTO就要来临了，我国即将加入世贸，这是大好形势。
“山雨欲来，风满楼”，各行各业都在准备迎接世界经济洪流进入我国市场的挑战。
特钢行业也不例外。
近期，关于特殊钢生产现状和特殊钢如何发展的专论文章，连篇累牍。
问题的焦点是我国特殊钢怎样赶上世界先进水平；不外乎引进先进的冶金装备、改造旧设备，实行集约化生产等等。
本文诣在介绍铌在特殊钢中应用和产品性能优化成果，开发新品种趋势，为我国的特殊钢的生产发展，从一个侧面提供知识资源，供钢材生产厂，特钢产品制作厂以及最终用户使用，开发新产品参考应用。
二、现代钢特点现代钢生产的三大技术是材质纯净化，晶粒细化，尺寸精确化。
Zr-Sn-Nb-Fe合金中铌的存在方式及其与热处理的关系
Zr-Sn-Nb-Fe合金中铌的存在方式及其与热处理的关系李中奎;周廉;张建军;王文生;金志浩【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2004(33)12【摘要】用 SEM 的波谱(WD)分析手段,定性研究了合金元素铌在 Zr-Sn-Nb-Fe 合金中的存在方式及其与中间退火工艺的关系。
研究结果表明添加的合金元素铌主要存在于 Laves 相中,并且随中间退火温度升高,第二相中铌含量增加。
铌在α-Zr 中的含量随退火温度升高而降低,可降低至小于1×10-4,这与二元 Zr-Nb 合金中合金元素铌的固溶度随温度升高而增加明显不同。
铌和铁、铬共存于锆合金中时,将与铁、铬一起优先形成沉淀相,导致合金元素主要存在于第二相中,并出现其在α-Zr 中固溶量随退火温度升高而降低的现象;其原因可归结为随退火温度升高铌扩散能力增加,从而导致在第二相中含量增加。
【总页数】3页(P1362-1364)【关键词】锆合金;沉淀相;固溶度;中间退火【作者】李中奎;周廉;张建军;王文生;金志浩【作者单位】西安交通大学;西北有色金属研究院,陕西西安710016;西北有色金属研究院【正文语种】中文【中图分类】TG146.414【相关文献】1.Zr-Sn-Nb-Fe系锆合金中第二相粒子研究进展 [J], 范清松;杨忠波;周军;石明华;陈鑫;李中奎2.纸上色层分离-重量法测定铝铌合金中铌 [J], 李甜;陈雄飞;张力久;田新;王雪菲;刘佳与3.粉末压片-X射线荧光光谱法测定铌铁合金中铁、铌、硅、铝、磷 [J], 段家华;杜顺林;吴光耀;严海;何飞宏;曹重4.光度法EDTA滴定法联合测定铌铁合金中铌和铝 [J], 王际祥[1];魏恩双[1];马芳[1];王俊秀[2];薛明浩[2]5.铌钒微合金中碳钢的微观组织与强度的关系 [J], 蔡爱国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Nb-Ti-N微合金化生产HRB400E的实践
总第２３９期２０２１年４月 南 方 金 属ＳＯＵＴＨＥＲＮＭＥＴＡＬＳＳｕｍ．２３９Ａｐｒｉｌ ２０２１ 收稿日期：２０２０－０７－１４；修订日期：２０２０－０８－１５ 作者简介：严 明（１９６６－），男，１９９１年毕业于辽宁本溪冶金专科学校炼钢与铁合金专业，工程师。
文章编号：１００９－９７００（２０２１）０２－００２５－０３Ｎｂ Ｔｉ Ｎ微合金化生产ＨＲＢ４００Ｅ的实践严 明（阳春新钢铁有限责任公司，广东阳春５２９６２９）摘 要：介绍了采用铌钛氮微合金化技术研制开发ＨＲＢ４００Ｅ钢筋的生产工艺和产品性能。
实践证明，采用铌钛氮复合合金替代钒氮合金生产ＨＲＢ４００Ｅ钢筋，不仅其力学性能良好，而且具有低成本优势。
关键词：铌钛氮复合合金；ＨＲＢ４００Ｅ钢筋；力学性能；低成本中图分类号：ＴＧ３３５．６４ 文献标志码：ＢＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＰｒｏｄｕｃｉｎｇＳｔｅｅｌＨＲＢ４００ＥｂｙＮｂ Ｔｉ ＮＭｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇＹＡＮＭｉｎｇ（ＹａｎｇｃｈｕｎＮｅｗＳｔｅｅｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙａｎｇｃｈｕｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，５２９６２９，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌｂａｒＨＲＢ４００ＥｄｅｖｅｌｏｐｅｄｗｉｔｈＴｉ Ｎｍｉｃｒｏａｌｌｏｙｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＩｔｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｂａｒｓｍａｄｅｏｆＮｂＴｉ ＮａｌｌｏｙｉｎｓｔｅａｄｏｆＶ Ｎａｌｌｏｙｈａｖｅｎｏｔｏｎｌｙｇｏｏｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｕｔａｌｓｏｌｏｗｃｏｓｔａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｉｏｂｉｕｍｔｉｔａｎｉｕｍｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅａｌｌｏｙ；ｂａｒＨＲＢ４００Ｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｌｏｗｃｏｓｔ０ 前言铌、钒、钛是重要的微合金化元素，在ＨＲＢ４００Ｅ螺纹钢生产过程中，绝大多数钢厂使用的是钒元素，个别钢厂使用铌元素，极少数钢厂使用钛元素。
低碳铌铁合金的氧化行为与氧化动力学研究
低碳铌铁合金的氧化行为与氧化动力学研究铌铁合金是一种重要的金属材料，具有很高的熔点、良好的磁性能和高温强度。
然而，在高温下，铌铁合金容易发生氧化反应，影响其性能和可靠性。
因此，对铌铁合金的氧化行为和氧化动力学进行研究，对于提高其高温氧化抗性、延长使用寿命具有重要意义。
低碳铌铁合金是一种含碳量较低的铌铁合金，常用于高温应用领域。
其氧化行为和氧化动力学特征与传统的铌铁合金有一定差异。
因此，本文将针对低碳铌铁合金的氧化行为和氧化动力学进行研究，以期为其高温应用提供理论支持和实验依据。
首先，我们将介绍低碳铌铁合金的基本性质和热力学特征。
低碳铌铁合金通常具有高熔点、高硬度和良好的耐热性能，适于在高温环境中工作。
同时，我们还将着重讨论其在氧化环境下的稳定性和抗氧化能力，以及与其他铌铁合金的对比。
接下来，我们将探讨低碳铌铁合金的氧化行为。
氧化是一种重要的材料老化方式，会导致材料的性能和结构发生变化。
低碳铌铁合金在高温氧化过程中会发生氧化反应，生成铌铁氧化物等化合物。
我们将详细描述氧化过程和产物的组成，探讨不同氧化阶段的特征和影响因素。
随后，我们将研究低碳铌铁合金的氧化动力学特性。
研究材料的氧化动力学可帮助我们了解氧化反应的速率和机制。
我们将利用实验方法，如恒温氧化实验、热重分析等手段，测定低碳铌铁合金的氧化速率和反应动力学参数。
同时，还将考察温度、氧气压力和合金成分等因素对氧化动力学的影响。
最后，我们将讨论可能的提高低碳铌铁合金氧化抗性的方法。
通过深入研究氧化行为和氧化动力学，可以为设计和合成具有更好氧化抗性的低碳铌铁合金提供指导。
例如，采用表面涂层、改变合金成分和控制氧化温度等手段，可以减缓氧化过程或提高材料的耐氧化能力。
在总结部分，我们将回顾低碳铌铁合金的氧化行为和氧化动力学研究的主要结果与发现，并对未来的研究方向进行展望。
同时，我们将强调低碳铌铁合金的应用前景和意义，以及在工程领域中的潜在应用价值。
总之，本文将围绕低碳铌铁合金的氧化行为与氧化动力学展开研究，通过实验方法和理论分析，深入探讨其氧化机制和影响因素。
铌铁生产工艺
铌铁生产工艺铌铁是一种重要的合金材料，它由铌和铁两种元素组成。
铌铁合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，在航空航天、能源、汽车制造等行业有着广泛的应用。
为了生产出高质量的铌铁合金，需要采用特定的工艺来控制合金的组织和性能。
铌铁的生产工艺涉及到原料的选取、熔炼、铸造和热处理等环节。
下面，我将按照从简到繁、由浅入深的方式，逐步介绍铌铁的生产工艺。
1. 原料选取：铌铁合金的主要原料是铌和铁，其中，铌的纯度对最终合金的性能有着重要影响。
在选择铌的时候，需要保证其纯度达到一定的要求。
另外，还需考虑到铌与铁之间的化学反应，确保两种元素可以充分合金化。
2. 熔炼：熔炼是铌铁生产过程中的关键环节。
常用的熔炼方法有电弧炉熔炼和感应熔炼。
电弧炉熔炼是将原料放入炉中，通过电弧的高温热量使原料熔化并混合，形成所需合金。
感应熔炼则是利用感应加热的原理，将原料置于感应线圈中，通过感应电流的作用使原料熔化。
3. 铸造：铸造是将熔融的铌铁合金浇铸成特定形状的过程。
铸造可以采用砂型铸造、金属型铸造和精密铸造等方法。
其中，砂型铸造是最常见的方法，它通过在砂模中浇铸熔融的铌铁合金，待冷却后取出铸件。
金属型铸造则是将铌铁熔液直接倒入金属型中，形成所需的铸件。
4. 热处理：热处理是为了改善铌铁合金的性能和组织结构。
常用的热处理方法有固溶处理、时效处理和正火处理等。
通过热处理，可以使铌铁合金的晶粒细化、析出相均匀分布，提高合金的强度、硬度和耐腐蚀性能。
通过以上的生产工艺步骤，我们可以获得高质量的铌铁合金。
在铌铁合金的生产过程中，除了以上所述的主要环节，还要注意原料的储存、搅拌和检验等细节。
根据不同的应用需求，还可以对铌铁合金进行合金化处理，添加其他元素来改变合金的性能。
总结回顾：铌铁生产工艺包括原料选取、熔炼、铸造和热处理等环节。
在选取原料时要考虑铌的纯度和与铁的合金化能力。
熔炼可以通过电弧炉或感应熔炼来实现。
铸造可以采用砂型铸造、金属型铸造和精密铸造等方法。
铌铁生产工艺
铌铁生产工艺一、铌铁生产工艺概述铌铁是由铌和铁两种原材料经过高温反应得到的一种合金材料，具有高强度、高韧性和耐腐蚀性等优良性能，广泛应用于航空航天、核工业和化工等领域。
本文将详细介绍铌铁生产工艺。
二、原材料准备1. 铌粉：纯度不低于99.5%，粒度小于100目。
2. 铁粉：纯度不低于99%，粒度小于200目。
3. 碳化钙：纯度不低于98%，粒度小于100目。
4. 石墨：纯度不低于99%，粒度小于200目。
三、反应炉设计采用电弧炉进行反应，炉体采用钢制或陶瓷制。
电极采用钼电极或碳电极。
炉体内部需涂抹耐火材料，以保证炉体的稳定性和寿命。
四、生产工艺流程1. 原材料混合将铌粉、铁粉和碳化钙按一定比例混合均匀，并加入适量的石墨作为还原剂。
2. 加热反应将混合好的原材料倒入反应炉中，通过电弧加热使其反应。
反应温度控制在1800~2000℃之间，反应时间通常为2~4小时。
3. 冷却处理待反应结束后，关闭电弧，让铌铁合金自然冷却至室温。
铌铁合金冷却后需进行退火处理，以消除内部残余应力和提高材料性能。
4. 粉末冶金加工将退火后的铌铁合金进行粉末冶金加工，可制成各种形状的零件和材料。
五、设备维护1. 定期检查电极和电极座的磨损情况，并及时更换。
2. 定期清理炉体内部积存物，保证反应过程的稳定性和效率。
3. 定期检查并更换耐火材料，以保证炉体寿命和安全性。
六、安全注意事项1. 操作人员必须佩戴防护用品，并遵守操作规程。
2. 严格控制电弧功率和温度，防止发生爆炸或火灾。
3. 定期对设备进行维护和检查，确保设备的安全性和稳定性。
七、总结铌铁生产工艺是一项复杂的工艺，需要注意原材料的选择和混合比例、反应炉的设计和维护、反应温度和时间的控制等方面。
正确操作和维护设备，严格遵守安全规程，才能保证铌铁合金的质量和生产效率。
铌在钢的控轧控冷工艺中微合金化的作用
铌在钢的控轧控冷工艺中微合金化的作用[摘要]本文主要介绍铌的强化原理、铌在钢中微合金化中应用，通过控轧控冷工艺改善铌在钢中的分布来提高铌的性能，以及当今世界铌钢的情况及生产铌钢应用的新工艺。
[关键词]控轧控冷；铌钢；强化；工艺；1.前言目前我国热轧钢筋的消费量已达5000余万吨，相对于发达国家钢筋以400N／mm2以上强度级别应用为主的局面，我国仍以335N ／mm2级别的热轧钢筋为主。
近年来，随着建筑结构施工规范GB50010的修订执行HRB400热轧钢筋将逐步成为我国钢筋混凝土结构用主导钢铁材料，该级别钢筋使用比例是逐年上升的趋势。
建设部2022年4月正式新的《混凝土结构设计规范》后，建筑用钢的产品升级换代不断加快，HRB400热轧钢筋的主导钢种20MnSiV的必需原料V-Fe，VN合金价格大幅上涨，导致生产成本显著升高，急需开发新的生产工艺和替代钢种。
世界范围内的钢筋标准中，ISO标准、西欧等国钢筋标准是以轧后余热处理工艺为基础的，而在我国，轧后余热处理钢筋的生产使用受到各种限制，因此高强度级别钢筋生产基本以微合金化为主，在所有的微合金化方式中，以V微合金化最适合长型材生产工艺要求。
微合金化元素的应用较多地集中在Nb、V、Ti三大主要微合金元素，其中对Nb元素的研究应用较多地集中在扁平材上。
与V元素相比Nb析出物的溶入温度较高，因此要求相对高的工艺加热温度，同时Nb 微合金化技术的应用在于Nb的碳氮化物对再结晶的阻滞作用，以此来实现非再结晶轧制，而长型材生产本身具有的高温快轧的特点在现有生产线上较难实现非再结晶轧制。
虽然Nb的碳氮化物的析出强化作用较V的沉淀强化弱，但是利用Nh的沉淀强化和组织强化作用，也可作为HRB400热轧钢筋生产的微合金化方式。
上世纪末，国内开始超细晶碳素钢筋的研究工作。
通过在临界奥氏体区终轧诱发铁素体相变和铁素体动态再结晶，将晶粒细化至微米尺度，实现用普碳钢生产HRB400钢筋，材料成本低，具有经济效益显著和广阔的发展前景。
低碳铌铁合金的熔融行为与熔点研究
低碳铌铁合金的熔融行为与熔点研究低碳铌铁合金是一类重要的金属材料，在许多工业领域中得到广泛应用。
为了深入了解低碳铌铁合金的特性，我们需要对其熔融行为和熔点进行详细研究。
本文将探讨低碳铌铁合金的熔融行为，包括其熔点的确定和影响因素的研究。
首先，我们需要确定低碳铌铁合金的熔点。
熔点是一个物质从固态转变为液态的温度点。
对于低碳铌铁合金，其熔点是指当合金中的主要组分开始融化并形成液体相的温度。
通过实验测定可以确定低碳铌铁合金的熔点。
常用的方法包括差热分析法、热电偶测温法和熔点试验法等。
这些方法可以提供准确的熔点数据，从而帮助我们更好地理解低碳铌铁合金的特性。
在确定熔点的基础上，我们可以进一步研究低碳铌铁合金的熔融行为。
熔融行为是指在不同温度下，低碳铌铁合金的熔化和冷却过程中发生的物理和化学变化。
研究熔融行为可以帮助我们了解低碳铌铁合金的晶体结构演变、相变规律以及物理性质的变化等。
熔融行为的研究中，首要的问题是了解低碳铌铁合金的相图。
相图是描述物质在不同温度和组分条件下形成的不同相的图形。
对于低碳铌铁合金，相图可以帮助我们预测在不同温度下固态相和液态相的存在条件，并了解相变过程中的热力学和动力学行为。
通过实验和理论计算相结合的方法，可以绘制出低碳铌铁合金的相图，从而了解其熔融行为。
除了相图之外，还需要研究低碳铌铁合金的熔化和凝固过程。
熔化过程是指在加热过程中低碳铌铁合金从固态转变为液态的过程，而凝固过程则是指在冷却过程中恢复固态的过程。
通过实验方法，如差热分析法和金相显微镜观察法，可以研究低碳铌铁合金的熔化和凝固过程。
这些实验结果可以帮助我们了解低碳铌铁合金的晶体生长行为、相变过程以及液态相和固态相的比例和组成变化等。
此外，我们还可以研究低碳铌铁合金的熔融特性，如熔体的粘度、表面张力和热导率等。
这些性质可以通过实验方法进行测量，并与理论模型的计算结果进行比较。
通过了解低碳铌铁合金的熔融特性，我们可以进一步分析其在工业应用中的熔炼和铸造过程中的流动行为、热传导特性和物理性能等。
如何用铌改善钢的性能
如何用铌改善钢的性能——含铌钢生产技术1 炼钢过程中的铌自20世纪20年代以来，铌（Nb）作为合金元素，添加到钢液中用来细化晶粒和增加钢材的强度。
1958年，National钢铁公司利用Nb的弱还原性，在半镇静钢中加入了Nb，开发了商品名称为GLWX［1］的高强度含Nb钢。
不只在美国，英国和日本也相继开发了称之为“经济钢”的高强度含Nb钢［2］。
由于该钢种具有理想的焊接性能，含铌钢板材和型材被广泛应用到建筑、桥梁、造船以及市政工程和运输车辆用材料上。
可见，Nb很早就被应用到钢铁产品的大规模生产中。
自20世纪60年代以来，热力学数据已表明含Nb钢的生产不会引起冶炼（包括熔炼、精炼和浇注）过程中某些棘手问题的出现。
比如当钢液中加入强氧化合金元素如Al、Ti 和Si时，由于它们和［O］反应，收得率很低，也不稳定。
与此同时，生成的脱氧产物常常以夹杂物的形式留在钢中，导致钢中形成各种缺陷。
使用Nb时可避免此类几乎不能克服的“夹杂问题”。
Nb是一种成本低，并可改善强度和延展性的最有效的元素。
20世纪80年代，钢铁企业引进了连续冶金工艺技术，如连铸、连续退火及直接轧制工艺（如连铸连轧和热机械处理控轧工艺），这些工业技术的利用不但可节省能源，还能大幅度降低生产成本。
其中，冶金工艺，如拉速、钢液温度和成分等须严格控制。
在上述工艺中，由于在钢液中添加铌铁工艺的进步，Nb的含量可控制在精确的范围。
目标Nb含量命中率接近100%，而且Nb含量的标准偏差已降低到可忽略不计的水平。
如今，Nb是用于连铸工艺开发新钢种和生产钢铁产品的最合适的元素。
此外，正如前面所提到的，生产含Nb钢产品可以避免产生脱氧产物问题（夹杂物）。
因此，在各个钢铁企业含Nb钢的实际生产比率得到了很大提高。
自从20世纪80年代以来，冶金企业Nb铁的消耗量就一直持续增长。
目前，Nb已经被添加到各个级别钢种中，在提高强度和延展性的同时也解决了夹杂物问题。
还有一种趋势就是在利用新研发或新改进的工艺开发和生产高强度钢时都偏重于添加Nb。
微合金晶粒细化方法及原因
微合金晶粒细化方法及原因（壹佰钢铁网推荐）一般的晶粒细化方法是在炼钢过程中向钢液添加微合金元素(Nb、 V、 Ti、 B、 N 等)进行变质处理 ,以提供大量的弥散质点促进非均质形核 ,从而使钢液凝固后获得更多的细晶粒。
这种微合金化(合金的总质量分数小于 0.1 %)是比较有效的细化钢铁材料晶粒的方法之一。
在一定范围内 ,随微合金元素含量的增加 ,铁素体晶粒越细小。
晶粒细化原因有两方面:一方面,某些固溶合金化元素(W ,Mo ,Mn 等)的加入提高了钢的再结晶温度,同时也可降低在一定温度下晶粒长大的速度;另一方面,某些强碳化物形成元素(如 Nb ,V , Ti等)与钢中的碳或氮形成尺寸为纳米级历史老照片不能说的秘密慈禧军阀明末清初文革晚清 (20～100 nm)的化合物,钉扎晶界 ,对晶粒增长有强烈的阻碍作用 ,并且当这种纳米级化合物所占体积分数为 2 %时 ,对组织的细化效果最好。
铌是钢中常加入的微合金元素 ,通常加入量小于 0.05 %,在钢中形成 NbC、 NbN 的化合物 ,在再结晶过程中 ,因 NbC、NbN 对位错的钉扎和阻止亚晶界迁移可大大延长再结晶时间 ,而且铌阻止奥氏体回复、再结晶的作用最强烈,当钢中 w (Nb) = 0.03 %时 ,即可将完全再结晶所需的最低温度提高到 950 ℃左右,钢中加入铌 ,并通过再结晶控轧技术可使铁素体晶粒尺寸细化到6μm。
钒与碳和氮有较强的亲和力 ,形成 V (C ,N)的弥散小颗粒 ,对奥氏体晶界有钉扎作用,可阻碍奥氏体晶界迁移 ,即阻止奥氏体晶粒长大,并提高钢的粗化温度;同时形成的 V(C ,N)在奥氏体向铁素体转变期间在相界面析出,有效阻止了铁素体晶粒长大,起到细化铁素体晶粒的作用。
通常,钢中钒加入量控制在 0.04 %～0.12 %范围。
高温下,钢中钛以 TiN、 TiC弥散析出,可以成为钢液凝固时的固体晶核,有利于结晶,细化钢的组织。
铌铁生产工艺
铌铁生产工艺简介铌铁的特性铌铁是一种重要的合金材料，由铌和铁元素组成，具有较高的熔点、良好的耐腐蚀性和机械性能。
铌铁合金广泛应用于航空航天、能源、汽车等领域。
铌铁生产的重要性铌铁是一种战略性材料，对于现代产业的发展至关重要。
因此，研究和优化铌铁生产工艺具有重要意义。
本文将深入探讨铌铁生产工艺，并介绍其中的关键步骤和技术。
铌铁生产工艺的步骤铌铁的生产工艺可分为以下几个步骤：1. 原料准备铌铁的主要原料包括铌精矿和高纯铁矿石。
这些原料需要经过破碎、磨矿、磁选等处理步骤，以提高原料的纯度和适应性。
2. 熔炼制备将预处理后的原料投入熔炼炉中，一般采用电炉或电弧炉进行熔炼。
在熔炼过程中，控制合适的温度和熔融时间，使铌铁合金中的铌和铁元素充分混合并达到所需比例。
3. 渣液分离熔融的铌铁合金中会产生一定量的渣液，其中包含了一些杂质和副产物。
为了提高铌铁合金的纯度，需要对渣液进行分离。
常用的方法包括浮选、重力分离和磁选等。
4. 合金调整为了调整铌铁合金的成分和性能，有时需要进行合金调整。
常见的方法是添加其他合金元素或进行物理处理，如热处理或冷却速率控制等。
铌铁生产工艺的关键技术1. 熔炼技术熔炼技术是铌铁生产工艺中的关键环节。
电炉和电弧炉是常用的熔炼设备，它们具有快速加热、高温度控制和良好的连续性能。
在熔炼过程中，需要控制炉温、搅拌速度和保护气氛等参数，以确保合金的质量和成分。
2. 渣液分离技术渣液分离是提高铌铁合金纯度的重要步骤。
浮选、重力分离和磁选是常用的分离技术。
浮选是利用材料的密度差异和表面化学性质来实现分离，重力分离则是利用材料的比重差异进行分离，磁选则是利用物质对磁性的差异来实现分离。
3. 合金调整技术合金调整是根据需要对铌铁合金进行成分和性能的调整。
常见的方法包括添加合金元素和进行物理处理。
添加合金元素可以改变合金的性能和特性，物理处理可以改变合金的晶体结构和相变行为。
4. 检测和质量控制技术在铌铁生产工艺中，检测和质量控制技术起着关键作用。
铌铁合金化技术
铌铁合金化技术标准铌铁巴西矿冶公司生产的标准铌铁主要用于炼钢。
典型含铌量为66.5%的铌铁相当于金属间相的成分。
因而是脆的，较易破碎成要求的块度。
铌的标准块度为1-50毫米，围绕着标准块度的各种尺寸分布都是常用的。
根据铌铁加入的炉子或钢包的容积大小和合金化技术而决定块度分布。
巴西矿冶公司生产的铌铁块度小于规定下限的数量少于10%，而且无粉末成份。
化学性质正如图1所示，铌对氧的亲和力是相当小的。
铌对氧的亲和力要比常用脱氧元素和其它微合金元素低，例如钛和钒，甚至低于锰。
因此，当铌加入全镇静钢中，其回收率通常为95%或更高。
物理性能铌铁的密度是8.1克/厘米3。
铌铁的比重比钢水的比重稍大，铌铁加入钢水后，有利于铌的回收。
铌铁的熔点范围为1580-1630°C（固相线和液相线温度），比钢水的熔点高。
与钢水也不发生热反应。
因此，铌铁在钢水中不是熔化过程，而是一个溶解过程。
这个溶解过程需要一定时间，对常用的块度需要几分钟时间即可溶解，见图2。
合金化技术——块状铌铁在出钢时加入钢包：考虑到铌对氧的亲和力和铌铁的价格，铌铁应在硅铁、铝和锰铁之后加入[2]。
必须注意采用无渣出钢以防止块度小的铌铁进入钢渣。
——在钢包精炼期间加入铌铁是常用方法。
钢包吹氩有利于铌的均匀分布。
这是冶炼铌含量低的钢种的常用方法，也是对铌含量进行微调的常用方法。
——喂铌铁芯丝法是进行成分微调的有效方法。
由于铌铁颗粒细小，其溶解速度很快。
结果由于在某些钢中，添加很少量的铌对力学性能有显著的影响，常常需要规定一个较窄的铌含量的分布带。
由于几乎100%的铌的回收率和采用钢包处理微调法，在现代化冶炼条件下，能达到铌的标准偏差小于0.0015%，见图3。
铁合金分析方法-铌铁分析方法 精品
CSM 04 10 13 01－2001 铌铁─铝含量的测定─强碱分离乙二胺四乙酸滴定法1 范围本推荐方法用强碱分离乙二胺四乙酸(EDTA)滴定法测定铌铁中铝的含量。
本方法适用于铌铁中质量分数大于1％的铝量的测定。
2 原理试样以氢氧化钠－过氧化钠熔融，氯化钠溶液浸取，乙醇还原锰，干过滤使铝与铁、铌、铁、钛、锰等分离。
滤液酸化后在pH5.5用EDTA氟盐置换滴定。
计算铝的质量分数。
3 试剂3.1 过氧化钠3.2 氢氧化钠3.3 氟化钠3.4 乙醇3.5 盐酸，1＋13.6 对硝基酚指示剂，1.0g/L3.7 二甲酚橙溶液，2.0g/L3.8 乙酸-乙酸钠缓冲溶液（pH5.5～6.0）称取200g结晶乙酸钠(含三结晶水)，溶于适量水中，加9mL冰乙酸，用水稀释至1000mL，混匀。
3.9 EDTA标准溶液，c(EDTA)＝0.010mol/L3.10 锌标准滴定溶液，c(Zn2+)＝0.02mol/L或0.01mol/L称取1.6276g或0.8138g预先于800℃灼烧至恒量的氧化锌（基准试剂），于烧杯中，用水润湿，加20mL盐酸(1＋1)，加热溶解，蒸发至3～5mL，移入200mL或100mL容量瓶中，用氨水（1＋1）中和至甲基橙变黄，再滴加盐酸(1＋1)中和至红色并过量5～6滴，用水稀释至刻度，混匀。
4 操作步骤4.1 称样称取约0.25g试样，精确至0.0001g。
4.2 空白试验随同试料做空白试验。
4.3 试料分解与沉淀分离将试料置于铁坩埚中，加4g氢氧化钠，4g过氧化钠，混匀。
于低温处烘烤5min，再于700℃高温炉中熔融10～15min，取出坩埚。
稍冷，将坩埚置于盛有50mL氯化钠溶液的聚四氟乙烯烧杯中（增加离子浓度，减小铌、铁等沉淀对铝的吸附。
），加100mL热水浸取，用水洗出坩埚。
加5mL乙醇，加热煮沸5min，冷却至室温。
将试液移入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
立即将溶液倒入干塑料杯中，待沉淀下沉后用二张快速滤纸干过滤，滤液用干塑料杯承接。
铌合金资料
• 铌合金具有高强度、高硬度、良好的抗疲劳性能和耐磨性能 • 铌合金的热导率较高，适用于制造热交换器和其他高温部件 • 铌合金的耐腐蚀性能优异，特别适用于氧化性介质环境
铌合金的的发展历程与现状
铌合金的发展历程
• 20世纪初，铌合金的研究和应用开始兴起 • 20世纪中期，铌合金在航空航天领域的应用取得了显著成果 • 20世纪末至今，铌合金在汽车工业、能源与环保等领域的应用不断拓展
铌合金的组织结构
• 常见的组织结构有固溶体、金属间化合物和陶瓷相 • 组织结构决定了合金的力学性能、物理性能和耐腐蚀性能 • 通过热处理和加工可以调整组织结构，从而优化合金的性能
铌合金的力学性能与物理性能
铌合金的力学性能
• 具有高强度、高硬度、良好的抗疲劳性能和耐磨性能 • 弹性模量较高，适用于制造精密零件 • 良好的抗拉强度和屈服强度，可用于承受较大载荷的部 件
铌合金的现状
• 铌合金已成为许多高端领域的关键材料 • 铌合金的研究和应用不断深入，性能不断优化 • 铌合金的制备工艺和技术不断改进，成本逐渐降低
03
铌合金的制备工艺与技术
铌合金的熔炼与铸造工艺
铌合金的熔炼工艺
• 采用真空熔炼、电弧熔炼等方法进行熔炼 • 根据合金成分和性能要求，选择合适的熔炼工艺和参数 • 熔炼过程中要注意避免铌元素的氧化和挥发
铌合金的热处理工艺
• 常见的热处理工艺有退火、正火、淬火和回火等 • 通过热处理可以调整铌合金的组织结构，从而优化性能 • 热处理过程中要注意控制加热温度和保温时间，防止过 热和过冷
铌合金的表面处理与涂层技术
铌合金的表面处理
• 常见的表面处理方法有抛光、喷砂、酸洗等 • 表面处理可以提高铌合金的表面质量，改善外观 • 表面处理过程中要注意保护铌合金的表面，避免损伤
铌微合金化高强度灰铁气缸盖的开发
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铌铁合金化技术
标准铌铁
巴西矿冶公司生产的标准铌铁主要用于炼钢。
这种标准铌铁是用铝热还原法生产的。
表1 化学成分（重量%）
元素标准含量
Nb ≥63.0（典型含量66.5）
P ≤0.20
S ≤0.10
C ≤0.20
Pb ≤0.12
Si ≤3.00
Al ≤2.00
Ta ≤0.20
Fe 其余
典型含铌量为66.5%的铌铁相当于金属间相的成分。
因而是脆的，较易破碎成要求的块度。
铌的标准块度为1-50毫米，围绕着标准块度的各种尺寸分布都是常用的。
根据铌铁加入的炉子或钢包的容积大小和合金化技术而决定块度分布。
巴西矿冶公司生产的铌铁块度小于规定下限的数量少于10%，而且无粉末成份。
表2 铌铁块度分布举例
钢包容量：
大型钢包（>300吨）20-80毫米*
最常用钢包5-50毫米*
小型钢包（<50吨）5-30毫米*
结晶器添加2-8毫米
喂芯丝添加<2毫米
*这些块度范围的用量占铌铁用量90%以上
表3方式最常用包装
铁桶：每桶净重250公斤；6桶装成一个托盘。
塑料袋：净重1000公斤；一个大袋装上托盘或不装托盘。
化学性质
正如图1所示，铌对氧的亲和力是相当小的。
铌对氧的亲和力要比常用脱氧元素和其它微合金元素低，例如钛和钒，甚至低于锰。
因此，当铌加入全镇静钢中，其回收率通常为95%或更高。
物理性能
铌铁的密度是8.1克/厘米3。
铌铁的比重比钢水的比重稍大，铌铁加入钢水后，有利于铌的回收。
铌铁的熔点范围为1580-1630 C（固相线和液相线温度），比钢水的熔点高。
与钢水也不发生热反应。
因此，铌铁在钢水中不是熔化过程，而是一个溶解过程。
这个溶解过程需要一定时间，对常用的块度需要几分钟时间即可溶解，见图2。
合金化技术
——块状铌铁在出钢时加入钢包：考虑到铌对氧的亲和力和铌铁的价格，铌铁应在硅铁、铝和锰铁之后加入[2]。
必须注意采用无渣出钢以防止块度小的铌铁进入钢渣。
——在钢包精炼期间加入铌铁是常用方法。
钢包吹氩有利于铌的均匀分布。
这是冶炼铌含量低的钢种的常用方法，也是对铌含量进行微调的常用方法。
——喂铌铁芯丝法是进行成分微调的有效方法。
由于铌铁颗粒细小，其溶解速度很快。
结果
由于在某些钢中，添加很少量的铌对力学性能有显著的影响，常常需要规定一个较窄的铌含量的分布带。
由于几乎100%的铌的回收率和采用钢包处理微调法，在现代化冶炼条件下，能达到铌的标准偏差小于0.0015%，见图3。
参考文献
(1)P.G.Sismanis and S.A.Argyropoulos,I&SM,July 1989, p.39-47.
(2)J. Le.Clerc et al., in “Niobium” TMS of AIME; Warrendale(PA), 198
4, p.655-683.
(3) A.Bergman and K.Olssen,Steel Times Int., June 1988, p.46.。