Aká je úloha nióbu v oceli?

Niób (Nb) môže tvoriť intersticiálne prechodné fázy, ako je NbC alebo NbN v oceli. Počas rekryštalizácie, prichytenie dislokácií NbC a NbN a inhibícia rastu zŕn značne predĺžia čas rekryštalizácie. Pri vyššej ako kritickej teplote zohráva úlohu nióbu pri rekryštalizácii mechanizmu ťahania rozpustenej látky, zatiaľ čo pri nižšej ako kritickej teplote mechanizmus prichytenia precipitácie.
To znamená, že keď hranica zrna narazí na plazmový bod v procese pohybu, časť hranice zrna sa odreže. Ak sa má hranica zrna odtrhnúť od prichytenia plazmového bodu, nevyhnutne vytvorí novú medzifázovú oblasť, ktorá následne zvýši novú medzifázovú energiu, a teda zrno môže byť zhrubnuté len poskytnutím väčšej hnacej sily. Charakteristickým znakom nióbu v oceli je zvýšenie teploty rekryštalizácie austenitu, rozšírenie teplotného rozsahu nerekryštalizovanej zóny, podpora deformácie austenitového zrna a „akumulácie defektov“ a v konečnom dôsledku dosiahnutie účelu zjemnenia feritového zrna.

Niób je jedným z veľmi dôležitých mikrolegujúcich prvkov a je prvkom voľby pre riadené valcovanie ocele. Je to najúčinnejší legovací prvok na zjemnenie zrna a má výrazný spevňujúci účinok. Jeho mimoriadne silný účinok na spomalenie rekryštalizácie austenitu a zjemnenie zrna v procesoch tepelného spracovania, ako je riadené valcovanie a normalizácia, je jednou z dôležitých výhod nióbu. Relatívne nízky obsah nióbu okolo 0,03 %, ktorý sa dnes bežne používa, môže hrať významnú úlohu pri riadenom valcovaní a normalizácii ocelí. Pri teplote valcovania pod 950 stupňov sa po rekryštalizácii nevyskytuje každá štandardná deformácia po valcovaní, takže predĺžené zrná austenitu sa v dôsledku nukleácie hraníc zŕn a subgranulárnej oblasti zväčšujú, môžu sa rozfázovať do jemných zŕn. Preto je možné v prípade mangánovej ocele s nízkym obsahom uhlíka dosiahnuť ciele kontrolovaného valcovania a zjemňovania zrna pridaním malého množstva nióbu v bežnej valcovacej stolici.