Quin és el paper del niobi a l'acer?

El niobi (Nb) pot formar fases intersticials intermèdies com NbC o NbN en acer. Durant la recristal·lització, la fixació de les dislocacions per NbC i NbN i la inhibició del creixement del gra augmenten molt el temps de recristal·lització. A una temperatura superior a la crítica, el paper del niobi en la recristal·lització del mecanisme d'arrossegament del solut, mentre que a una temperatura inferior a la crítica, el mecanisme de fixació de la precipitació.
És a dir, quan un límit de gra es troba amb un punt de plasma en el procés de moviment, part del límit de gra es tallarà. Si el límit del gra s'ha d'alliberar de la fixació del punt de plasma, produirà inevitablement una nova àrea interfacial, que al seu torn augmentarà la nova energia interfacial i, per tant, el gra només es pot engrossir proporcionant una força motriu més gran. La característica del niobi a l'acer és augmentar la temperatura de recristal·lització de l'austenita, ampliar el rang de temperatures de la zona no recristal·litzada, promoure la deformació del gra d'austenita i l'"acumulació de defectes" i, finalment, aconseguir el propòsit de perfeccionament del gra de ferrita.

El niobi és un dels elements de microaliatge molt importants i és l'element escollit per al laminat controlat d'acer. És l'element d'aliatge més eficaç per al refinament del gra i té un efecte fortificant important. El seu efecte extremadament fort sobre el retard de la recristal·lització de l'austenita i el refinament del gra en processos de tractament tèrmic com el laminat controlat i la normalització és un dels avantatges importants del niobi. Un contingut de niobi relativament baix d'aproximadament 0,03%, que s'utilitza habitualment avui en dia, pot tenir un paper important en la laminació controlada i la normalització dels acers. A la temperatura de laminació per sota dels 950 graus, cada deformació estàndard després de l'enrotllament no es produeix després de la recristal·lització, de manera que els grans d'austenita allargats a causa de la nucleació dels límits del gra i l'àrea subgranular augmenten, poden transformar-se en grans fins. Per tant, per a l'acer de manganès baix en carboni, mitjançant l'addició d'una petita quantitat de niobi, es pot aconseguir al laminador normal per aconseguir el propòsit de laminació controlada i perfeccionament del gra.