Koja je uloga niobija u čeliku?

Niobij (Nb) može tvoriti intermedijarne međufaze kao što su NbC ili NbN u čeliku. Tijekom rekristalizacije, pričvršćivanje dislokacija pomoću NbC i NbN i inhibicija rasta zrna uvelike povećavaju vrijeme rekristalizacije. Na temperaturi višoj od kritične, uloga niobija na rekristalizaciju mehanizma povlačenja otopljene tvari, dok na temperaturi nižoj od kritične, mehanizam pričvršćivanja taloženja.
To jest, kada granica zrna naiđe na točku plazme u procesu kretanja, dio granice zrna će biti odsječen. Ako se granica zrna oslobodi plazmatske točke pričvršćivanja, neizbježno će proizvesti novo međupovršinsko područje, što će zauzvrat povećati novu međupovršinsku energiju, a time se zrno može ogrubiti samo pružanjem veće pogonske sile. Karakteristika niobija u čeliku je povećanje temperature rekristalizacije austenita, proširenje temperaturnog raspona nerekristalizirane zone, promicanje deformacije austenitnog zrna i "akumulacije" nedostataka, te u konačnici postizanje svrhe rafiniranja feritnog zrna.

Niobij je jedan od vrlo važnih mikrolegirajućih elemenata i element je izbora za kontrolirano valjanje čelika. To je najučinkovitiji legirajući element za pročišćavanje zrna i ima značajan učinak ojačavanja. Njegov iznimno snažan učinak na usporavanje rekristalizacije austenita i usitnjavanje zrna u procesima toplinske obrade kao što su kontrolirano valjanje i normalizacija jedna je od važnih prednosti niobija. Relativno nizak sadržaj niobija od oko 0,03%, koji se danas uobičajeno koristi, može igrati značajnu ulogu u kontroliranom valjanju i normalizaciji čelika. Pri temperaturi valjanja ispod 950 stupnjeva, svaka standardna deformacija nakon valjanja ne događa se nakon rekristalizacije, tako da se izdužena zrna austenita zbog nukleacije granica zrna i subgranularnog područja povećavaju, mogu se pretvoriti u fina zrna. Stoga se za manganski čelik s niskim udjelom ugljika, dodavanjem male količine niobija, može postići u običnoj valjaonici kako bi se postigla svrha kontroliranog valjanja i pročišćavanja zrna.