鈮在不銹鋼中的作用

無錫不銹鋼板、無錫不銹鋼管專業(yè)生成廠家無錫漢能不銹鋼2020年9月8日訊  鈮（Nb）是Cr系和Cr-Ni系不銹鋼的重要的合金元素之一，用量僅次于鉬。其作用是多方面的，尤其在高溫領(lǐng)域中的耐熱不銹鋼更為重要，它可部分的替代價格貴的鉬。

鈮既是一種強(qiáng)鐵素體形成元素，又是強(qiáng)碳氮化物形成元素，在長時間受熱時又易于形成金屬化合物，所以鈮在不銹鋼中的物理冶金很復(fù)雜。鈮在不銹鋼中的作用決定于鈮的存在形式，自由鈮和炭、氮化物中的鈮含量決定于NbC、NbN、Nb（CN）的以溫度為函數(shù)的溶度積。

鈮對室溫力學(xué)性能的影響。由于鈮的原子半徑2.94埃，比常用的置換合金元素中任何一個都搭，所以它有最大的強(qiáng)化作用。

微量Nb對奧氏體不銹鋼的蠕變性能的影響。固溶鈮和NbC對蠕變性能的影響機(jī)制是完全不同的，固溶鈮與鉬的作用相同，是以固溶強(qiáng)化為主要機(jī)制，而碳化鈮則在蠕變過程中以阻止蠕變滑動為主要機(jī)制。

鈮對碳的穩(wěn)定化。眾所周知，347型不銹鋼是用Nb穩(wěn)定化的，因而具有良好的抗晶間腐蝕性。當(dāng)Nb/C比大于8-10，不發(fā)生晶間腐蝕，這是由于在1050℃退火或845-900℃穩(wěn)定化處理，鋼種的碳全部形成NbC，從而避免了在比較低的溫度回火時產(chǎn)生Cr23C6而產(chǎn)生晶界的貧鉻區(qū)，無貧鉻區(qū)，也就無晶間腐蝕。

鈮的細(xì)化晶粒作用。奧氏體不銹鋼沒有相變細(xì)化晶粒技術(shù)可利用，只能NbC、Nb（CN）在熱加工中的析出溶解規(guī)律，析出物質(zhì)點(diǎn)的“釘扎”原理組織晶界移動，和溶質(zhì)鈮原子對晶界的拖拽作用，組織再結(jié)晶，細(xì)化晶粒，細(xì)化效果決定于鋼中碳、氮、鈮的總含量。

鈮代鉬的應(yīng)用。鈮對18Cr-2Mo和18Cr-0Mo鋼的870℃下100小時，2%的蠕變性能的影響的試驗(yàn)結(jié)果表明0Mo鋼加0.32%的Nb與2Mo鋼加0.22%Nb的蠕變強(qiáng)度相當(dāng)。顯示出0.1%的Nb的作用于2%Mo相當(dāng)，鈮的作用20倍于鉬，因此在耐高溫的用途中，Nb代Mo價值很高。

鈮（Nb）是Cr系和Cr-Ni系不銹鋼的重要的合金元素之一，用量僅次于鉬。其作用是多方面的，尤其在高溫領(lǐng)域中的耐熱不銹鋼更為重要，它可部分的替代價格貴的鉬。

鈮既是一種強(qiáng)鐵素體形成元素，又是強(qiáng)碳氮化物形成元素，在長時間受熱時又易于形成金屬化合物，所以鈮在不銹鋼中的物理冶金很復(fù)雜。鈮在不銹鋼中的作用決定于鈮的存在形式，自由鈮和炭、氮化物中的鈮含量決定于NbC、NbN、Nb（CN）的以溫度為函數(shù)的溶度積。

鈮對室溫力學(xué)性能的影響。由于鈮的原子半徑2.94埃，比常用的置換合金元素中任何一個都搭，所以它有最大的強(qiáng)化作用。

微量Nb對奧氏體不銹鋼的蠕變性能的影響。固溶鈮和NbC對蠕變性能的影響機(jī)制是完全不同的，固溶鈮與鉬的作用相同，是以固溶強(qiáng)化為主要機(jī)制，而碳化鈮則在蠕變過程中以阻止蠕變滑動為主要機(jī)制。

鈮對碳的穩(wěn)定化。眾所周知，347型不銹鋼是用Nb穩(wěn)定化的，因而具有良好的抗晶間腐蝕性。當(dāng)Nb/C比大于8-10，不發(fā)生晶間腐蝕，這是由于在1050℃退火或845-900℃穩(wěn)定化處理，鋼種的碳全部形成NbC，從而避免了在比較低的溫度回火時產(chǎn)生Cr23C6而產(chǎn)生晶界的貧鉻區(qū)，無貧鉻區(qū)，也就無晶間腐蝕。

鈮的細(xì)化晶粒作用。奧氏體不銹鋼沒有相變細(xì)化晶粒技術(shù)可利用，只能NbC、Nb（CN）在熱加工中的析出溶解規(guī)律，析出物質(zhì)點(diǎn)的“釘扎”原理組織晶界移動，和溶質(zhì)鈮原子對晶界的拖拽作用，組織再結(jié)晶，細(xì)化晶粒，細(xì)化效果決定于鋼中碳、氮、鈮的總含量。

鈮代鉬的應(yīng)用。鈮對18Cr-2Mo和18Cr-0Mo鋼的870℃下100小時，2%的蠕變性能的影響的試驗(yàn)結(jié)果表明0Mo鋼加0.32%的Nb與2Mo鋼加0.22%Nb的蠕變強(qiáng)度相當(dāng)。顯示出0.1%的Nb的作用于2%Mo相當(dāng)，鈮的作用20倍于鉬，因此在耐高溫的用途中，Nb代Mo價值很高。