ニオブ鉄の簡単な歴史

コロンビウムからニオブへ: 発見

1801年、イギリスの化学者チャールズ・ハチェットはコネチカット州から送られた鉱石を分析し、新しい元素を特定し、そのアメリカ起源にちなんでコロンビウムと名付けました。 1844年、ドイツの化学者ハインリヒ・ローズはタンタルに似た新元素と思われるものを発見し、ギリシャ神話のタンタロスの娘ニオベにちなんでニオブと名付けた。 1866 年に、コロンビウムとニオブが実際には同じ元素であることが証明されました。 1951 年に国際純粋応用化学連合 (IUPAC) は正式名称をニオブに固定しましたが、コロンビウムという用語はアメリカの冶金業界の一部で今も使用されており、フェロ-ニオブが今でもフェロ-コロンビウムと呼ばれることがあるのはそのためです。

フェロニオブ生産の初期

フェロ{0}ニオブの工業生産は 1930 年代に始まりました。 FM Becker の 1935 年の特許には、エレクトロシリコン-熱法による電気炉内での酸化コロンビウムの還元が記載されており、鉄を添加して母合金を形成する間にシリコンが酸化物を金属に還元するものである。 1950 年に T. Burchell は、酸化鉄または鉄やすりの存在下でアルミニウム粉末が五酸化ニオブを還元するアルミノテルミックプロセスの詳細な説明を発表しました。アルミサーモルートは、発熱があり、低コストで動作し、不純物レベルが制御された高ニオブ母合金を生成するため、すぐに主流になりました。

現代の製錬ルート

アルミニウム熱還元 - Nb₂O₅ は、鉄を加えた耐火物で内張りされた容器内でアルミニウムによって還元され、通常 50～70% のニオブを含む FeNb が得られます。-

電気炉シリコン還元--は、低品位のニオブ-やニオブを含むスラグの処理に使用されます。-

精製 - は、粗合金を再溶解および精製して、炭素、シリコン、アルミニウム、リンを仕様限界内に低減します。

ニオブ-を含む原材料には、パイロクロア濃縮物や、程度は低いものの、コロンバイト-タンタル鉱石が含まれます。タンタルが鉱石中に存在する場合、得られる合金はニオブ-タンタル合金鉄として分類されます。

グレードと仕様

フェロ-ニオブは、中国では GB/T 7737 で、国際配送では ISO 5453 で指定されています。これらの規格は、ニオブの含有量と、炭素、シリコン、アルミニウム、硫黄、リンなどの不純物の制限を定めています。

現代の製鉄におけるニオブ鉄の役割

世界のニオブ消費量の 90% 以上が、0.02-0.10% の微小合金添加物として鉄鋼に使用されます。ニオブは、オーステナイト粒の成長と析出を阻害する微細な炭化物と炭窒化物を形成します。-フェライトを強化し、溶接性に悪影響を与えることなく降伏強度と靭性を向上させます。このため、フェロ{6}ニオブは、高強度低合金（HSLA）構造用鋼、X70 および X80 パイプライン鋼、自動車板鋼、レール鋼に不可欠です。{7}

よくある質問

フェロ-ニオブがフェロ-コロンビウムとも呼ばれるのはなぜですか?

なぜなら、ニオブという元素は北米では長い間コロンビウムとして知られていたからです。コロンビウムという名前は、その地域の冶金学の文献や購入書類で今でもよく使われています。

FeNb50、FeNb60、FeNb70の違いは何ですか?

数字は公称ニオブ含有量を示します。ニオブのグレードが高いほど、1 キログラム当たりの合金の量が多くなり、スラグや不純物の管理が最も重要な場合に好まれます。

現在、ほとんどのフェロニオブの製造にどのプロセスが使用されていますか?{0}

アルミノサーミックプロセスは、低コスト、ニオブの回収率が高く、装置が比較的簡単であるため、工業的に主流となっています。

鉄鋼にはどのくらいの量のニオブが添加されていますか?

通常は 0.02 ～ 0.10 重量％。これらの少量の添加でも、結晶粒の微細化と析出硬化により、強度、靱性、成形性が大幅に向上します。

フェロ-ニオブの取り扱いは危険ですか?

塊状の場合、通常の保管下では安定かつ安全です。粉塵は発火源や湿気から遠ざける必要があり、取り扱いはサプライヤーの安全データシートに従う必要があります。