铌铁合金化技术
标准铌铁
巴西矿冶公司生产的标准铌铁主要用于炼钢。

这种标准铌铁是用铝热还原法生产的。

表1 化学成分（重量%）
元素标准含量
Nb ≥63.0（典型含量66.5）
P ≤0.20
S ≤0.10
C ≤0.20
Pb ≤0.12
Si ≤3.00
Al ≤2.00
Ta ≤0.20
Fe 其余
典型含铌量为66.5%的铌铁相当于金属间相的成分。

因而是脆的，较易破碎成要求的块度。

铌的标准块度为1-50毫米，围绕着标准块度的各种尺寸分布都是常用的。

根据铌铁加入的炉子或钢包的容积大小和合金化技术而决定块度分布。

巴西矿冶公司生产的铌铁块度小于规定下限的数量少于10%，而且无粉末成份。

表2 铌铁块度分布举例
钢包容量：
大型钢包（>300吨）20-80毫米*
最常用钢包5-50毫米*
小型钢包（<50吨）5-30毫米*
结晶器添加2-8毫米
喂芯丝添加<2毫米
*这些块度范围的用量占铌铁用量90%以上
表3方式最常用包装
铁桶：每桶净重250公斤；6桶装成一个托盘。

塑料袋：净重1000公斤；一个大袋装上托盘或不装托盘。

化学性质
正如图1所示，铌对氧的亲和力是相当小的。

铌对氧的亲和力要比常用脱氧元素和其它微合金元素低，例如钛和钒，甚至低于锰。

因此，当铌加入全镇静钢中，其回收率通常为95%或更高。

物理性能
铌铁的密度是8.1克/厘米3。

铌铁的比重比钢水的比重稍大，铌铁加入钢水后，有利于铌的回收。

铌铁的熔点范围为1580-1630 C（固相线和液相线温度），比钢水的熔点高。

与钢水也不发生热反应。

因此，铌铁在钢水中不是熔化过程，而是一个溶解过程。

这个溶解过程需要一定时间，对常用的块度需要几分钟时间即可溶解，见图2。

合金化技术
——块状铌铁在出钢时加入钢包：考虑到铌对氧的亲和力和铌铁的价格，铌铁应在硅铁、铝和锰铁之后加入[2]。

必须注意采用无渣出钢以防止块度小的铌铁进入钢渣。

——在钢包精炼期间加入铌铁是常用方法。

钢包吹氩有利于铌的均匀分布。

这是冶炼铌含量低的钢种的常用方法，也是对铌含量进行微调的常用方法。

——喂铌铁芯丝法是进行成分微调的有效方法。

由于铌铁颗粒细小，其溶解速度很快。

结果
由于在某些钢中，添加很少量的铌对力学性能有显著的影响，常常需要规定一个较窄的铌含量的分布带。

由于几乎100%的铌的回收率和采用钢包处理微调法，在现代化冶炼条件下，能达到铌的标准偏差小于0.0015%，见图3。

参考文献
(1)P.G.Sismanis and S.A.Argyropoulos,I&SM,July 1989, p.39-47.
(2)J. Le.Clerc et al., in “Niobium” TMS of AIME; Warrendale(PA), 198
4, p.655-683.
(3) A.Bergman and K.Olssen,Steel Times Int., June 1988, p.46.。