Nioobiumi tehnilised parameetrid

Nioobiumi tehnilised parameetrid

Nioobium ja tantaal eksisteerivad sageli koos, kuid nioobiumi sisaldus maakoores on ligikaudu 2,4 × 10–3%, kümme korda suurem kui tantaali oma. See esineb peamiselt kolumbiidi kujul. Üldiselt on nioobiumi korrosioonikindlus kõrgem kui titaanil ja tsirkooniumil, kuid veidi madalam kui tantaalil. Kuna nioobium on tantalist odavam, saab seda teatud söövitavates keskkondades kasutada kallima tantaali asemel. Lisaks on nioobiumi suhteline tihedus vaid umbes pool tantaali omast. Sama suurusega komponentide puhul on vajaminev nioobiumi kogus vaid umbes poole väiksem kui tantaali kogus, mis vähendab kulusid.

Nagu tantaal, moodustab nioobium passiivse korrosioonikindla{0}metalli, moodustades selle pinnale tiheda oksiidkile. Järelikult võib nioobiumi korrosioonikindlus mõnikord läheneda tantaali omale. Nioobiumi kasutatakse peamiselt tugevates redutseerivates hapetes madalatel temperatuuridel. Siiski ei ole see korrosioonikindel- sellistes keskkondades nagu vesinikfluoriidhape, kuum kontsentreeritud väävelhape, naatriumhüdroksiid ja kaaliumhüdroksiid. Selle korrosioonikiirus on suhteliselt kõrge ka kuumas kontsentreeritud vesinikkloriidhappes ja kuumas kontsentreeritud fosforhappes. Nioobiumi kasutamisel nendes söötmetes tuleb olla ettevaatlik. Nioobiumi keemistemperatuur on 4927 kraadi ja sulamistemperatuur 2468 kraadi, mistõttu on see tulekindel metall. Nioobium võib moodustuda keskmisel temperatuuril vahemikus 350-400 kraadi või kõrgel temperatuuril vahemikus 950-1000 kraadi. Seda saab täielikult lõõmutada umbes 1200 kraadi juures. Nioobium hakkab õhus oksüdeeruma 230 kraadi juures ja oksüdeerub intensiivselt 300 kraadi juures.

Temperatuuril üle 400 kraadi laguneb oksiidkile ja kukub maha, kiirendades oluliselt oksüdatsioonikiirust. Nioobium hakkab õhu käes nitriiduma 600 kraadi juures. Nioobium neelab vesinikku vesinikku sisaldavas keskkonnas vahemikus 250–950 kraadi. Seetõttu tuleks nioobiumi keevitamine ja kuumtöötlemine läbi viia vaakumis või inertgaasikaitse all. Kuumtöötlus üle 300 kraadi tuleks läbi viia vaakumis, inertgaasi kaitse all või kõrgtemperatuurse{10}}katte all. Kui nioobiumiseadmed ja -mahutid puutuvad kokku atmosfääriga, ei tohiks töötemperatuur üldiselt ületada 230 kraadi. Kõrgemaid temperatuure tohib kasutada ainult siis, kui puudub garantii kokkupuute kohta atmosfääriga. Nioobiumkeevitus nõuab sama kõrge-puhtusastmega inertgaasi varjestust kui tantaal ja see tuleks asetada ka inertgaasi kaitse alla temperatuuril üle 230 kraadi. Inertgaasi juurdevool on kõige parem peatada pärast seda, kui nioobiumkeevitus on jahtunud alla 200 kraadi.

Nioobiumil on mõned rakendused surveanumates, kuid nioobiumianumatele pole ametlikke standardeid. Puhast nioobiumi kasutatakse peamiselt surveanumates. Ligikaudu 1% tsirkooniumi lisamine võib parandada tugevust, kuid vähendab veidi korrosioonikindlust ja elastsust.

Hiina nioobiumi standardid
Standardnumber Standardnimi
GB/T3630-1983 nioobiumplaat, riba ja foolium
GB/T14842-1993 õmblusteta nioobiumist toru
GB/T8183-1987 Tantaal ja tantaalisulami foolium
GB/T6869-1998 nioobiumibaar

USA nioobiumistandardid
Standardnumber Standardnimi
ASTM B393-2003 nioobiumplaat, leht ja riba
ASTM B392-2003 nioobiumvarras ja traat
ASTM B394-2003 õmblusteta ja keevitatud nioobiumist torud