鈮對金屬性能的影響

在鋼鐵工業方面主要用於製造各種合金鋼、耐熱合金、鈮基合金和碳化鈮等

鈮是鋼的主要合金元素之一。在普通鋼中加入0．02％～0．05％的微量金屬鈮，便可以使鋼的強度提高20％～25％，同時能夠改善鋼的機械和焊接性能，並且可以提高鋼的抗熱性和抗腐蝕性，降低鋼的脆性，由於鈮鋼具有這些優良的性能，所以，可以用於火箭發動機製造、宇宙飛行器熱屏蔽、電子反應堆的結構材料和核燃料的包覆材料。鈮在低溫超導領域和其它領域中，也得到廣泛的應用。在超導材料方面主要用於加速器和核磁共振的製造高純鈮是生產電光學系統中激光控制晶體的主要材料，也可以用於切削工具、噴氣發動機的渦輪葉輪及火箭的噴塗層。

我國是世界上最大的鈮資源消費國，2015年消費鈮資源約1.866萬噸。受宏觀經濟增速放緩和鋼鐵行業產能過剩影響，鋼鐵領域的消費在不斷下降，2015年鋼鐵領域消費的鈮鐵爲1.613萬噸，佔國內消費總量的86.4%。我國國內每年生產的300噸鉭鈮精礦遠遠不能滿足需求，我國鈮資源主要依賴進口。主要進口國家爲巴西非洲和加拿大，其中巴西佔87%、非洲佔9%，加拿大佔3%。

目前，全世界的鈧儲量約2000kt，其中90-95%賦存於鋁土礦、磷塊巖及鐵鈦礦石中，少部分在鈾、釷、鎢、稀土礦石中，主要分佈於俄羅斯、中國、塔吉克斯坦、美國、馬達加斯加、挪威等國家。

鈮對金屬性能的影響

在鋼的各種微合金化元素中，廢鈮是最有效的微合金化元素，鈮的作用如此之大，以至於鐵原子中含有豐富的鈮原子，就能達到改善鋼性能的目的。實際上鋼中加入0.001%—0.1%的鈮，就足以改變鋼的力學性能。例如：當加入0.1%的合金化元素時，提高鋼的屈服強度依次爲：鈮118MPa釩71.5MPa鉬40MPa錳17.6MPa鈦爲零。實際上鋼中只需加入0.03%—0.05%Nb，鋼的屈服強度便可提高30%以上。而鋼的成本每噸僅增1美元。例如：普通中碳鋼的屈服強度一般爲250MPa，加入微量鈮可使強度提高到350—800MPa。 鈮作爲微合金化元素加入鋼中並不改變鐵的結構，而是與鋼中的碳#氮#硫結合，改變鋼的顯微結構。鈮對鋼的強化作用主要是的是細晶強化和彌散強化，鈮能和鋼中的碳氮生成穩定的碳化物和碳氮化物。而且還可以使碳化物分散並形成具有細晶化的鋼。 鈮還可以透過誘導析出和控制冷卻速度，實現析出物彌散分佈。在較寬的範圍內調整鋼的韌性水平。因此，加入鈮不僅可以提高鋼的強度，還可以提高鋼的韌性、抗高溫氧化性和耐蝕性!降低鋼脆性轉變溫度，獲得好的焊接性能和成型性能