Sifat dan Kegunaan Ferro Niobium

Niobium adalah logam dengan titik leleh tinggi, berwarna abu-abu baja, berat atom 92,9064, struktur elektronik luar 4d5s, titik leleh 2467 derajat C, titik didih 4740 derajat C, massa jenis (20 derajat C) 8,6 g/cm3. Gambar 1 menunjukkan diagram fase kesetimbangan sistem biner ferro-niobium. Ada dua titik eutektik dan fase Raschmannian tipe MgZn2- εNbFe2. Kedua titik eutektik terletak pada Nb11,6%, 1360 derajat dan Nb sekitar 55%, 1560 derajat. Suhu leleh ferro-niobium (FeNb60) yang diproduksi secara industri berkisar antara 1520 hingga 1600 derajat , dengan kepadatan sekitar 8,0 g/cm3.

Ferro Niobium terutama digunakan dalam peleburan paduan suhu tinggi (tahan panas), baja tahan karat dan baja paduan rendah berkekuatan tinggi. Niobium dalam baja tahan karat dan baja tahan panas, dan karbon dalam baja menghasilkan niobium karbida yang stabil. Didistribusikan secara merata dalam batas butir baja, mencegah pertumbuhan butir baja pada suhu tinggi, pengorganisasian baja untuk berperan dalam pemurnian, dapat meningkatkan kekuatan, ketangguhan dan sifat mulur baja. Afinitas kimia antara niobium dan karbon jauh lebih besar dibandingkan antara kromium dan karbon, oleh karena itu, jika niobium terdapat dalam baja tahan karat, ia dapat mencegah kromium karbida mengendap pada batas butir baja, sehingga meningkatkan ketahanan korosi baja. Niobium dan nitrogen dalam baja menghasilkan niobium nitrida yang stabil, meningkatkan ketahanan korosi pada permukaan baja. Niobium dan oksigen dalam baja menghasilkan niobium oksida yang stabil, sehingga permukaan baja membentuk lapisan niobium oksida, yang dapat mencegah difusi oksigen ke efek antioksidan internal. Baja karbon menambahkan Nb0.015% ~ 0,05%, dapat berperan dalam menyempurnakan organisasi, sehingga baja memiliki sifat mampu bentuk dan kinerja pengelasan yang baik. Niobium pada rekristalisasi baja austenit memiliki efek pencegahan yang kuat, sehingga baja pada suhu yang lebih tinggi, pengendalian penggulungan yang efektif, dan pengendalian efek ketangguhan penggulungan sangat signifikan. Jadi niobium sebagai elemen paduan mikro dalam baja karbon jumlahnya meningkat pesat. Amerika Serikat dalam microalloying dengan niobium, pada tahun 1959 hanya 1,9% dari total konsumsi niobium, sedangkan pada tahun 1988 meningkat menjadi 68%.
Niobium dalam paduan suhu tinggi memainkan peran penguatan larutan padat dan penguatan presipitasi karbida, meningkatkan kekuatan luluh dan stabilitas permukaan paduan suhu tinggi. Berat niobium adalah salah satu logam tahan api yang lebih ringan dan merupakan salah satu faktor banyaknya paduan suhu tinggi yang digunakan. Paduan niobium-nikel digunakan sebagai aditif pada paduan suhu tinggi berbasis nikel, terutama untuk menghasilkan paduan 718. Penambahan niobium pada paduan magnet permanen meningkatkan sifat koersivitas paduan tersebut.
Penambahan niobium pada besi tuang berkontribusi pada pembentukan organisasi spheroidal dan perlitik. Ini bertindak sebagai organisasi casting yang hamil dan halus. Niobium meningkatkan kekuatan, ketangguhan, kekerasan dan masa pakai coran pada suhu tinggi. Elektroda menggunakan ferro-niobium sebagai komponen solder untuk meningkatkan kualitas lasan.