ניוביום (Nb)
מתכת עקשנית משיכה וקלה יחסית
ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת
ניוביום (בעבר "קולומביום") נמס בכ-2480 °C, משיך מאוד, מתעצב ומתרתך בקלות, והוא הקל במתכות העקשניות (כ-8.6 g/cm³). הוא דומה בתכונות לטנטלום, אבל זול וקל יותר.
הוא משמש בסגסוגות למוליכות-על (NbTi ו-Nb3Sn במגנטים של MRI ומאיצים), בסגסוגת C-103 לנחירי מנועי רקטות, כתוספת מיקרו-סגסוג בפלדות, ובחללי RF על-מוליכים.
תכונות מכניות ופיזיקליות
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| חוזק מתיחה Rm | 330 MPa | |
| גבול כניעה Rp0.2 | 105 MPa | |
| התארכות A | 30% | |
| קשיות | 60 HB | |
| מודול אלסטיות E | 105 GPa | |
| צפיפות ρ | 8.57 g/cm³ | |
| נקודת היתוך | כ-2480 °C | |
| עיבודיות | 40% | דירוג יחסי במאגר האתר |
הרכב כימי (משקלי %)
| יסוד | תחום | תפקיד |
|---|---|---|
| Nb ניוביום | לפחות כ-99.8 (טהור מסחרית) |
טוהר טיפוסי.
מצבים וצורות אספקה
מתכות עקשניות מסופקות בעיקר במצב מיושן או מחושל-בהתגבשות. התכונות תלויות מאוד בדרך הייצור (מטלורגיית אבקה, התכה בקשת) ובכמות העיבוד.
| מצב | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| מיושן (Stress relieved) | חוזק גבוה יותר, משיכות סבירה | רוב השימושים |
| מחושל בהתגבשות (Recrystallized) | רך יותר, ועלול להיות שביר יותר בטמפרטורת החדר | לפי הדרישה |
שימושים
- מגנטים על-מוליכים (NbTi, Nb3Sn)
- נחירי מנועי רקטות (C-103)
- חללי RF על-מוליכים
- ציוד כימי
- תכשיטים ושתלים
ייצור ועיבוד
חמצון
בחום באוויר הוא מתחמצן מהר. בטמפרטורות גבוהות עובדים בוואקום, בגז אינרטי או במימן, או מגינים בציפוי.
עיבוד ועיצוב
משיך ומתעצב בקלות. בעיבוד שבבי נמרח, כמו טנטלום.
ריתוך
מתרתך היטב בקרן אלקטרונים או ב-TIG בהגנה מלאה.
השוואה לחומרים דומים
טעויות נפוצות
להשתמש בו בחום באוויר בלי ציפוי
הוא מתחמצן.
לחשב לפי כניעה גבוהה
במצב מחושל הכניעה נמוכה מאוד (במאגר כ-105 MPa).
לבלבל עם "קולומביום"
זה אותו יסוד, בשם הישן.
מקבילים, תקנים ואספקה
| תקנים | ASTM B392 / ASTM B393 |
|---|---|
| צורות אספקה | לוח · מוט · צינור · חוט |
| יצרנים | CBMM · H.C. Starck · ATI |
להמשך לימוד
הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. לתכנון יש להסתמך על התקן, על מפרט היצרן ועל תעודת החומר. מקורות: תקני ASTM (B86, B386, B392/B393, B551, B708, B760 ואחרים), נתוני יצרנים, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026