Quel est le rôle du niobium dans l’acier ?

Le niobium (Nb) peut former des phases intermédiaires interstitielles telles que NbC ou NbN dans l'acier. Lors de la recristallisation, le blocage des dislocations par NbC et NbN et l'inhibition de la croissance des grains augmentent considérablement le temps de recristallisation. À une température supérieure à la température critique, le rôle du niobium sur la recristallisation du mécanisme de traînée du soluté, tandis qu'à une température inférieure à la température critique, le mécanisme de blocage des précipitations.
Autrement dit, lorsqu'un joint de grain rencontre un point de plasma en cours de mouvement, une partie du joint de grain sera coupée. Si la limite de grain doit se libérer du point de plasma fixé, elle produira inévitablement une nouvelle zone interfaciale, ce qui à son tour augmentera la nouvelle énergie interfaciale, et le grain ne pourra donc être grossi qu'en fournissant une plus grande force motrice. La caractéristique du niobium dans l'acier est d'augmenter la température de recristallisation de l'austénite, d'élargir la plage de température de la zone non recristallisée, de favoriser la déformation des grains d'austénite et « l'accumulation » de défauts, et finalement d'atteindre l'objectif de raffinement des grains de ferrite.

Le niobium est l'un des éléments de microalliage très importants et constitue l'élément de choix pour le laminage contrôlé de l'acier. C'est l'élément d'alliage le plus efficace pour le raffinement des grains et a un effet fortifiant significatif. Son effet extrêmement puissant sur le retardement de la recristallisation de l'austénite et du raffinement des grains dans les processus de traitement thermique tels que le laminage contrôlé et la normalisation est l'un des avantages importants du niobium. Une teneur relativement faible en niobium d'environ 0,03 %, couramment utilisée aujourd'hui, peut jouer un rôle important dans le laminage contrôlé et la normalisation des aciers. À une température de laminage inférieure à 950 degrés, chaque déformation standard après le laminage ne se produit pas après la recristallisation, de sorte que les grains d'austénite allongés dus à la nucléation des joints de grains et à la zone sous-granulaire augmentent, ils peuvent se transformer en grains fins. Par conséquent, pour l'acier au manganèse à faible teneur en carbone, grâce à l'ajout d'une petite quantité de niobium, il est possible d'obtenir un laminoir ordinaire pour atteindre l'objectif d'un laminage et d'un raffinement contrôlés du grain.