Onko niobium vahvempi kuin teräs?

Puhdas niobium onEi vahvempi kuin useimmat teräksetVeto- tai satolujuuden suhteen. Puhtaan niobiumin vetolujuus on noin 200–300 MPa (megapascals), kun taas jopa perushiiliteräs voi ylittää 400 MPa ja korkeaa - voimakeskeisseosteräksiä (esim. Työkalut tai Maring Steels) saavuttavat 1–2 GPA (1 000–2 000 MPa). Kuitenkin, kun niobiumia lisätään seostavaksi elementtinä teräksestä, se parantaa merkittävästi teräksen lujuutta, etenkin korkeissa lämpötiloissa, jalostamalla viljarakennetta ja muodostamalla stabiilit yhdisteet (esim. Karbidit/nitridit), jotka estävät dislokaation liikettä.

Niobium on aPehmeä metalliMatala kovuus. Se on ~ 0,4 MOHS -asteikolla (samanlainen kuin kulta tai lyijy) ja sen kovuus on 80–100 HV (paljon pehmeämpi kuin useimmat teräkset, jotka vaihtelevat välillä 150–300 HV). Sen pehmeys tekee siitä erittäin muovattavan ja muokattavan, jolloin se muodostuu helposti ohuiksi johdoiksi, levyiksi tai monimutkaisiksi muodoiksi ilman halkeilua.

Sekä niobium että titaani ovatYleensä turvallinenIhmisen kontaktille ja biologisille ympäristöille, mutta niiden turvallisuusprofiilit eroavat hieman:

•

​TitaaniKäytetään laajasti lääketieteellisissä implantteissa (esim. Hip -korvaukset, hammasruuvit) sen erinomaisen biologisen yhteensopivuuden, korroosionkestävyyden ja ei - toksisuuden vuoksi. Se aiheuttaa harvoin allergisia reaktioita.

•

​NiobiumOn myös hypoallergeeninen ja biologisesti yhteensopiva, vaikka sitä käytetään harvemmin implantteissa. Se ei ole - myrkyllinen normaalina määrinä eikä liity haitallisia aineita tyypillisissä olosuhteissa.

Kumpikaan metalli ei aiheuta merkittäviä terveysriskejä jokapäiväisessä käytössä. Titaanilla on laajempi pitkä - termiturvallisuustiedot lääketieteellisissä sovelluksissa, mutta niobiumia pidetään yhtä turvallisena useimpiin tarkoituksiin.

Niobium (usein "columbium" vanhemmassa terminologiassa) on keskeinen seostuselementti ruostumattomasta teräksestä useista syistä:

1.

​Vilja: Se muodostaa hienoja karbideja/nitridejä (esim. NBC, NBN), jotka saostuvat viljarajoissa lämmityksen aikana, teräksen mikrorakenteen parantaminen ja mekaanisen lujuuden parantaminen.

2.

​Rakeiden välinen korroosionkestävyys: Sitouttamalla hiili ja typpi (joka voi aiheuttaa ruostumattoman teräksen "herkistymisen" korkeissa lämpötiloissa), Niobium estää kromin ehtymisen viljan rajoissa vähentäen herkkyyttä korroosiolle hitsattuissa tai lämmitetyissä komponenteissa.

3.

​Korkea - Lämpötilan lujuus: Niobiumkarbidit stabiloivat teräsmatriisin kohonneissa lämpötiloissa (esim. Putkilinjoissa, turbiineissa tai kemiallisissa reaktoreissa) pitäen lujuutta ja hiipimistä.

4.

​Hitsauksen parantaminen: Se vähentää halkeilun riskiä hitsauksen aikana minimoimalla viljakasvun lämmössä - -vyöhykkeellä.

Nämä ominaisuudet tekevät niobiumista -, joka sisältää ruostumattomat teräkset, jotka ovat ihanteellisia sovelluksille, kuten kemiallisten prosessointilaitteiden, ilmailu- ja avaruuskomponenttien ja korkean - lämpötilaputkisto.