鈮在耐磨鋼(gang)板(ban)中(zhong)的作(zuo)用及其(qi)它應用
鈮是化學周(zhou)期表的第41位元素(su)，相對原(yuan)子(zi)量為92.90638，為閃亮的銀(yin)白色金(jin)(jin)屬，純凈(jing)時較軟(ruan)，易形成氧化物(wu)，熔點(dian)為2741K，沸點(dian)為5015K。鈮與鉭屬于(yu)同族元素(su)，具有(you)相近的物(wu)理和化學性質，而且(qie)又(you)共(gong)同生(sheng)長在(zai)同一個礦體內，因(yin)而被(bei)人們稱為金(jin)(jin)屬中(zhong)的"孿(luan)生(sheng)兄弟"。
鈮(ni)的化學(xue)性質極其穩定，不僅不怕硝(xiao)酸、鹽酸，也不怕王(wang)水(shui)。鈮(ni)具(ju)有抗壓、耐磨損的特性，是卓越的超導(dao)材料。在(zai)自然狀態中(zhong)，鈮(ni)元素(su)一般存在(zai)于鈮(ni)礦，鈮(ni)-鉭(tan)礦，燒綠石和黑稀金(jin)礦中(zhong)。在(zai)現代工業中(zhong)，鈮(ni)被廣泛應(ying)用(yong)于鋼鐵、高溫合金(jin)、非晶(jing)、磁性材料、鑄造、光學(xue)等行業中(zhong)。
下游應用(yong)十分廣泛
鈮的(de)應(ying)用(yong)始于(yu)上(shang)世紀(ji)二十年(nian)代，當時人們在工具鋼中(zhong)加鈮以(yi)替代部分鎢。1933年(nian)，鈮作為穩定劑(ji)第一(yi)次被應(ying)用(yong)于(yu)固定奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼中(zhong)的(de)組織間隙原子。1940年(nian)，鈮被加入高溫合金以(yi)生產汽輪機。之后，隨著(zhu)科技、經濟的(de)迅猛發展，鈮開(kai)始在越(yue)來越(yue)多的(de)領域中(zhong)被應(ying)用(yong)。
目(mu)前，鈮主要(yao)應用(yong)(yong)于鋼(gang)鐵行業(ye)，其最重要(yao)的用(yong)(yong)途是作為微合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)元素用(yong)(yong)來生(sheng)產(chan)低合(he)金(jin)(jin)(jin)高強調鋼(gang)。此外，鈮在高溫合(he)金(jin)(jin)(jin)、鑄造(zao)、非晶及磁性材料(liao)、超導材料(liao)、精細陶瓷、光學玻璃等行業(ye)也得到(dao)廣泛應用(yong)(yong)。
鈮在鋼(gang)鐵行(xing)業的應用
鋼鐵(tie)(tie)行業每(mei)年需要大(da)(da)量的鈮。在鋼鐵(tie)(tie)產(chan)品(pin)(pin)中(zhong)加(jia)入鈮，可大(da)(da)大(da)(da)提高產(chan)品(pin)(pin)的強度、韌性并改善焊接性能。鋼鐵(tie)(tie)產(chan)品(pin)(pin)主要可分為“扁(bian)平(ping)材(cai)(cai)”和“長條材(cai)(cai)”。在扁(bian)平(ping)材(cai)(cai)產(chan)品(pin)(pin)中(zhong)，鈮被(bei)廣(guang)泛應(ying)用于高強度鋼板、熱軋帶鋼或冷軋帶鋼等；在長條材(cai)(cai)產(chan)品(pin)(pin)中(zhong)，建筑用型材(cai)(cai)、鐵(tie)(tie)路鋼軌(gui)、混(hun)凝(ning)土鋼筋及工程用棒線材(cai)(cai)等加(jia)入鈮后，產(chan)品(pin)(pin)性能均有大(da)(da)幅提高。
鈮在高溫耐磨(mo)鋼板(ban)的應用
鈮(ni)是密度(du)最小的(de)(de)難熔金(jin)屬。鈮(ni)與其他(ta)元素（如鎳(nie)、鈦、鉿、鋯、鉭、錫等）合金(jin)化(hua)可(ke)生(sheng)(sheng)產具(ju)有(you)非常理(li)想工程(cheng)性(xing)能的(de)(de)材料。大(da)量的(de)(de)高溫合金(jin)被應用(yong)于各類高溫或(huo)腐蝕環境中，其中最重(zhong)要的(de)(de)成員(yuan)是Inconel 718，這(zhe)是一種含(han)(han)5.3～5.5wt% 鈮(ni)的(de)(de)鎳(nie)基(ji)合金(jin)。這(zhe)種含(han)(han)鈮(ni)的(de)(de)鎳(nie)基(ji)合金(jin)是民用(yong)和(he)軍用(yong)噴(pen)氣發動機生(sheng)(sheng)產的(de)(de)主要材料。其他(ta)重(zhong)要的(de)(de)含(han)(han)鈮(ni)鎳(nie)基(ji)合金(jin)有(you)Inconel 706（3%wt）和(he)Inconel 625（3.5%wt）。
鈮基合(he)金作為難熔材料(liao)大(da)量用于(yu)航天(tian)工業(ye)。在(zai)此領域中，最(zui)重要的合(he)金叫C－103（鈮－鉿－鈦合(he)金），主(zhu)要用于(yu)火(huo)箭推進(jin)器(qi)和(he)火(huo)箭噴嘴(zui)。現在(zai)由于(yu)發射衛(wei)星活(huo)動的增多(duo)，對此種合(he)金的需求大(da)幅增加。
鈮與(yu)1％鋯(gao)的(de)合金(jin)(jin)可用(yong)于(yu)制做高(gao)效高(gao)強鈉蒸氣街燈的(de)精密支架，使這些小部件具有高(gao)的(de)熱強性(xing)、優(you)良的(de)成形(xing)性(xing)和耐鈉蒸氣腐蝕的(de)性(xing)能。鈮與(yu)鋯(gao)（2.5%）的(de)合金(jin)(jin)主(zhu)要(yao)用(yong)在CANDU型(xing)重(zhong)水(shui)核反應(ying)器(qi)中。這種合金(jin)(jin)的(de)高(gao)形(xing)變能力(li)可以使反應(ying)器(qi)的(de)壁(bi)厚減(jian)少，從(cong)而獲得更好的(de)中子效率。美國核潛艇的(de)核反應(ying)器(qi)上就(jiu)使用(yong)這種合金(jin)(jin)。
鈮與其它金(jin)屬結(jie)合(he)的其它應(ying)用(yong)(yong)的例子還有：鍍鉑的鈮陽極線，用(yong)(yong)于大型近海平臺(tai)和鋼筋混凝(ning)土結(jie)構的陰極保護(hu)；純(chun)鈮箔，用(yong)(yong)于生產(chan)人工合(he)成金(jin)剛石(shi)；鈮鈦無火花部件，用(yong)(yong)于礦(kuang)山機械；鈮金(jin)屬作為濺(jian)射靶(ba)，用(yong)(yong)于建筑(zhu)玻(bo)璃、刀片以及電子產(chan)品；鈮鈦合(he)金(jin)，用(yong)(yong)于外科移植(zhi)。
鈮在鑄造行(xing)業的應(ying)用
在(zai)鑄(zhu)鐵中(zhong)用鈮是較新的技術，產品主(zhu)要應用于汽車的汽缸蓋，活塞(sai)環(huan)和(he)剎車片(pian)。在(zai)鑄(zhu)造應用中(zhong)，鈮的主(zhu)要作用為形(xing)成(cheng)堅硬的碳化物(wu)（對耐(nai)磨有(you)益）和(he)改變石(shi)墨(mo)片(pian)的形(xing)貌和(he)尺寸。
鈮作為(wei)微合金(jin)添加元素，可使鋼鑄(zhu)件同時(shi)提高(gao)強(qiang)度和(he)韌性，已(yi)經(jing)開發的(de)用途有：鋼錠(ding)模、熔渣罐(guan)、軋機的(de)支(zhi)持輥、采油平臺的(de)節點及(ji)機械部(bu)件等。