金属铌的化学成分
金属材料化学成分检测标准
金属材料化学成分检测的标准因不同材质和应用领域而异。
一般来说，金属材料化学成分检测主要包括以下几个方面：
1. 碳、硅、锰、磷、硫、镍、铬、钼、铜、钒、钛、钨、铅、铌、汞、锡、镉、锑、铝、镁、铁、锌、氮、氢、氧等元素的含量分析。
2. 非金属夹杂物、低倍组织、晶粒度、断口检验、镀层等金相测试。
针对不同的金属材料和应用领域，有以下一些常用的金属化学成分检测标准：
1. 钢铁：GB/T 222-2006《钢的化学分析方法》是对钢铁化学成分进行分析的标准。
针对不同品种的钢，还有相应的标准，如GB/T 699-1999《优质碳素结构钢》、GB/T 1591-2018《低合金高强度结构钢》等。
2. 有色金属：GB/T 3880-2012《铝及铝合金化学成分分析方法》是对铝及铝合金化学成分进行分析的标准。
对于其他有色金属，如铜、镁、钛等，也有相应的分析方法标准。
3. 矿石和冶炼：对于矿石和冶炼领域的金属材料，常见的标准有GB/T 4698-2011《铁精矿化学分析方法》和GB/T 4700-2008《金属矿石化学分析方法》等。
4. 食品中的金属元素：针对食品中的金属元素检测，有GB 5009.12-2017《食品安全国家标准食品中铅的测定》等标准。
铌的简要介绍
第一节铌的根本知识1.1元素简介铌是一种化学元素。
化学符号Nb,原子序数41,原子量92.90638 , 属第5周期第5V B族。
1801年英国C.哈切特从铌铁矿中别离出一种新元素的氧化物，并命名该元素为niobium〔中译名钶〕。
铌是一种银灰色、具有顺磁性，质地较软且具有延展性的稀有高熔点金属。
高纯度铌金属的延展性较高，但会随杂质含量的增加而变硬。
常温下，铌在地壳中的含量为20 ppm,铌资源分布也相对集中。
由于铌具有良好的超导性、熔点高、耐腐蚀、耐磨等特点，被广泛应用到钢铁、超导材料、航空航天、原子能等领域。
1.2 物理性质铌是灰白色金属，熔点2468C,沸点4742C，密度8.57克/立方厘米。
铌是一种带光泽的灰色金属，具有顺磁性，属于元素周期表上的 5 族。
高纯度铌金属的延展性较高，但会随杂质含量的增加而变硬。
它的最外电子层排布和其他的 5 族元素非常不同。
同样的现象也出现在前后的钌〔44〕、铑〔45〕和钯〔46〕元素上。
铌在低温状态下会呈现超导体性质。
在标准大气压力下，它的临界温度为9.2K，是所有单质超导体中最高的。
其磁穿透深度也是所有元素中最高的。
铌是三种单质第II 类超导体之一，其他两种分别为钒和锝。
铌金属的纯度会大大影响其超导性质。
铌对于热中子的捕获截面很低，因此在核工业上有相当的用处。
1.3 化学性质铌金属室温下在空气中是极其稳定的，不与空气作用。
虽然它在单质状态下的熔点较高〔2468° C〕，但其密度却比其他难熔金属低。
铌还能抵御各种侵蚀，并能形成介电氧化层。
室温下铌在空气中稳定，在氧气中红热时也不被完全氧化，高温下与硫、氮、碳直接化合，能与钛、锆、铪、钨形成合金。
不与无机酸或碱作用，也不溶于王水，但可溶于氢氟酸。
铌的氧化态为-1、+ 2、+3、+4 和+5，其中以+5 价化合物最稳定。
铌的电正性比位于其左边的锆元素低。
其原子大小和位于其下方的钽元素原子几乎一样，这是镧系收缩效应所造成的。
铌在超级耐热合金中的重要作用
铌在超级 (耐热 )合金中的重要作用在商业用超级（耐热）合金中，镍基超耐热合金718，706 和 625 在产量中占据特别突出的地点。
实质上镍基超耐热合金产品主假如由这几种合金构成。
这些合金中含铌量为3— 5.5wt%。
表 1 列出了最重要的含铌超级合金的化学成分：表 1--- 最重要含铌超耐热合金的正常化学成分（wt% ）合金Ni Nb Cr Co Mo W Ti Al Fe C 其余Inconel 718Rene88DTRene95Inconel 751IN-738Inconel 907铌在超级（耐热）合金中的作用铌在超耐热合金中的主要作用是固溶加强和析出加强。
铌形成MC 和M 6C 形式的碳化物从而形成 Ni 3Nb 双加强相。
铌在超耐热合金中因为固溶和 Ni 3Nb 双相析出加强显然地提升了抗蠕变强度。
Inconel718 是 1959 年由 Inco Alloys 开发的，在镍基合金中加入铌是为了增加高温强度。
其加强机理是热办理过程中在镍马氏体基体中析出金属间化合物（ Ni3Nb ）。
固然作为加强元素也能够用其余金属取代铌，但人们发现铌是独一能防止在最后产品制造过程中形成应变时效裂纹的元素，特别是在焊接过程中这一特色特别显然。
因为铌使无效反响减慢，使最后产品热应力开释而不形成裂纹。
当时，718 合金相关于其余积淀加强的超合金显示了更好的性能，如Astroloy(Ni-15Cr-17Co-5.25Mo-4Al-3.5Ti-0.06C-0.03B)和Rene41(Ni-19Cr-11Co-10Mo-1.5Al-3.1Ti-0.09C-0.005B) 。
718 合金在 1200—1000F （649－538℃）范围内比 Rene41和 Astroloy 合金拥有更好的抗蠕变性能。
裸露在此温度下的 718 合金的剩余应力和韧性没有削弱。
就像其供给工业同样，因为获取通用电气的支持，在超出一代的时间里把718 合金作为最重要的原料，以致718 合金成为超耐热合金的基础。
稀有金属_锂_铍_铌_钽
锂 、铍 矿 选 矿 方 法 ， 有 手 选 法 、浮 选 法 、化 学 或 化学－ 浮 选联合法、热 裂选 法 、放 射 性 选 法 、粒 浮 选 矿法等， 其中前 ３ 种方法较为常用。
手 选 法 在 五 六 十 年 代 是 国 内 外 锂 、铍 精 矿 生 产 中 的 主 要 选 矿 方 法 之 一 。 但 手 选 劳 动 强 度 大 、生 产 效率低、资源浪费大、选别指标低， 因而正在逐渐地 为机械选矿方法所代替。然而在劳动力便宜的发展 中国家里， 手选仍是生产锂铍精矿的主要方法。
的划分， 根据生产实践经验， 若矿体中锂辉石粒径＞ ３ ｃｍ， 矿石品位在 ２％～３％以上； 绿柱石的粒径＞０．５ ｃｍ，矿石品位在 ０．１％～０．２％以上 ， 就适于手选 ， 划分 为手选矿石， 并进行手选矿物储量计算。铌钽铁矿 粒径＞０．３ ｃｍ， 在开采过程中， 可附带手选。手选矿石 的尾矿具有机选价值的和不适于手选矿石的， 均属 机选矿石。 ３．２ 选矿
锂、铍、铌、钽制取主要有以下方法： （ １） 锂冶金包括化合物制取和金属制取 锂 化合物的 制取， 将锂辉 石精矿（含 Ｌｉ２Ｏ ６％～６．５％）和 锂 云 母 精 矿（含 Ｌｉ２Ｏ ４％～５％）用 硫 酸 法 或 石 灰 法 工 艺流程处理。硫酸法可适用于锂辉石矿物原料， 石 灰法适用于锂云母矿物原料。此外， 从矿石提取锂 化 合 物 的 方 法 还 有 硫 酸 钾 法 、氯 化 焙 烧 法 和 碱 压 煮 法等。工业生 产金属锂则 采用 ＬｉＣｌ－ ＫＣｌ 熔盐电 解 法。 （ ２） 铍的制取 工业上金属铍的生产一般分 为两步： 第一步是从绿柱石中提取氧化铍， 第二步 是由氧化铍制取金属铍。氧化铍的提取有硫酸盐法 和氟化物法。金属铍的生产， 因氧化铍极难直接还 原成金属，故生产中先将氧化铍转化为卤化物， 然后 再还原成金属。有两种工艺， 即氟化铍镁还原法和 氯化铍熔盐电解法。 （ ３） 铌 的 冶 炼 包 括 分 解 精 矿 、分 离 钽 铌 、制 取 化 合 物 和 金 属 、精 炼 等 过 程 。 金 属 铌 的 工 业 生 产 方法有碳热还原法、钠热还原法和铝热还原法。 （ ４） 钽的冶炼 主要步骤是分解精矿， 净化和 分离钽、铌 ， 以 制 取 钽 、铌 的 纯 化 合 物 ， 最 后 制 取 金 属 。 矿 石 分 解 采 用 氢 氟 酸 分 解 法 、氢 氧 化 钠 熔 融 法 和氯化法等。钽铌分离可采用溶剂萃取法（常用的萃 取 剂 为 甲 基 异 丁 基 酮（ＭＩＢＫ）、磷 酸 三 丁 酯（ＴＢＰ、仲 辛 醇和乙酰胺等）、分步结晶法和离子交换法。
化学元素的由来
化学元素的由来1. 氢，H(Hydrogenium, [En]Hydrogen)，即形成水的元素，由希腊语Ydor(意思是水，演变为拉丁语就是Hydra)和Gennao(我产生)构成。
2. 氦，He(Helium)，这是从日光光谱中发现的元素，所以用希腊语Helios(太阳)命名。
3. 锂，Li(Lithium)，因从叶石中发现而得名，希腊语Lithos 意思是石头。
4. 铍，Be(Beryllium)，因从绿宝石(Beryl)中发现而得名。
5. 硼，B(Borum, [En]Boron)，得名于硼砂，硼砂的拉丁语是Boron，因为它可以熔融金属，阿拉伯语Boron的意思是焊接。
6. 碳，C(Carboneum, [En]Carbon)，古代就已发现，得名于炭(Carbon)。
7. 氮，N(Nitrogenium, [En]Nitrogen)，即形成硝石的元素，由希腊语Nitron(意思是硝石，演变为拉丁语就是Nitre)得名，后缀-gen参见氢(1)。
8. 氧，O(Oxygenium, [En]Oxygen)，即形成酸的元素，希腊语Oxys(酸)，后缀-gen参见氢(1)。
9. 氟，F(Fluorum, [En]Fluorine)，得名于萤石(拉丁语Fluor，原意是熔剂)，化学成分是氟化钙。
10. 氖，Ne(Neon)，来自希腊语Neon(新的)。
11. 钠，Na(Natrium)，英语为Sodium，因电解苏打(Soda，化学成分是碳酸钠)制得而得名。
拉丁语Natrium意思也是苏打。
12. 镁，Mg(Magnesium)，得名于苦土(Magnesia，希腊一个盛产苦土的地方)。
13. 铝，Al(Aluminium)，得名于明矾(拉丁语Alumen，原意是具有收敛性的矾)，化学成分是硫酸铝钾。
14. 硅，Si(Silicium, [En]Silicon)，得名于石英玻璃(Silex)。
15. 磷，P(Phosphorus)，因会发出冷光而得名，由希腊语Phos(光)和Phoros(带来)构成。
2020铝合金化学成分
2020铝合金化学成分
铝合金是指铝与其他金属或非金属元素组成的合金。
常见的铝合金化学成分有：
1. 纯铝（99.5%以上）：在铝合金中起到增加纯度的作用。
2. 铜（Cu）：铜是常见的铝合金添加元素之一，可以提高合金的硬度、强度和耐蚀性。
3. 锌（Zn）：锌也是常见的铝合金添加元素之一，可以提高合金的强度和耐蚀性。
4. 锰（Mn）：锰可以提高铝合金的强度和耐蚀性。
5. 硅（Si）：硅是一种常用的添加元素，可以提高铝合金的强度和耐蚀性，并改善铸造性能。
6. 镁（Mg）：镁是一种轻质金属，添加镁可以显著提高铝合金的强度和强度。
7. 铌（Nb）：铌可以通过形成亚稳态相来提高铝合金的强度和耐蚀性。
8. 锡（Sn）：锡可以提高铝合金的强度和耐蚀性，并有助于提高热处理稳定性。
9. 钛（Ti）：钛可以提高铝合金的强度和硬度，同时还可以改
善耐蚀性。
以上是一些常见的铝合金化学成分，不同的铝合金型号和用途可能会有不同的成分组成。
如何用铌改善钢的性能
如何用铌改善钢的性能——含铌钢生产技术1 炼钢过程中的铌自20世纪20年代以来，铌（Nb）作为合金元素，添加到钢液中用来细化晶粒和增加钢材的强度。
1958年，National钢铁公司利用Nb的弱还原性，在半镇静钢中加入了Nb，开发了商品名称为GLWX［1］的高强度含Nb钢。
不只在美国，英国和日本也相继开发了称之为“经济钢”的高强度含Nb钢［2］。
由于该钢种具有理想的焊接性能，含铌钢板材和型材被广泛应用到建筑、桥梁、造船以及市政工程和运输车辆用材料上。
可见，Nb很早就被应用到钢铁产品的大规模生产中。
自20世纪60年代以来，热力学数据已表明含Nb钢的生产不会引起冶炼（包括熔炼、精炼和浇注）过程中某些棘手问题的出现。
比如当钢液中加入强氧化合金元素如Al、Ti 和Si时，由于它们和［O］反应，收得率很低，也不稳定。
与此同时，生成的脱氧产物常常以夹杂物的形式留在钢中，导致钢中形成各种缺陷。
使用Nb时可避免此类几乎不能克服的“夹杂问题”。
Nb是一种成本低，并可改善强度和延展性的最有效的元素。
20世纪80年代，钢铁企业引进了连续冶金工艺技术，如连铸、连续退火及直接轧制工艺（如连铸连轧和热机械处理控轧工艺），这些工业技术的利用不但可节省能源，还能大幅度降低生产成本。
其中，冶金工艺，如拉速、钢液温度和成分等须严格控制。
在上述工艺中，由于在钢液中添加铌铁工艺的进步，Nb的含量可控制在精确的范围。
目标Nb含量命中率接近100%，而且Nb含量的标准偏差已降低到可忽略不计的水平。
如今，Nb是用于连铸工艺开发新钢种和生产钢铁产品的最合适的元素。
此外，正如前面所提到的，生产含Nb钢产品可以避免产生脱氧产物问题（夹杂物）。
因此，在各个钢铁企业含Nb钢的实际生产比率得到了很大提高。
自从20世纪80年代以来，冶金企业Nb铁的消耗量就一直持续增长。
目前，Nb已经被添加到各个级别钢种中，在提高强度和延展性的同时也解决了夹杂物问题。
还有一种趋势就是在利用新研发或新改进的工艺开发和生产高强度钢时都偏重于添加Nb。
行业标准《铌及铌合金牌号和化学成分》编制说明
铌及铌合金牌号和化学成分编制说明（征求意见稿）（2007-4）行业标准《铌及铌合金牌号和化学成分》编制说明一、任务来源及计划要求根据全国有色金属标准化技术委员会的有关要求，由宝钛集团有限公司负责起草有色行业标准《铌及铌合金牌号和化学成分》。
按计划要求，2007年3月完成了标准草案，现完成征求意见稿。
二、编制过程1、编制原则本标准为新制定，主要适用于熔炼、粉末冶金和压力加工的各种铌及铌合金产品（包括烧结坯、铸锭及其半成品）。
本标准是在相关的多项现行铌及铌合金产品国家标准的基础上，并根据国内铌及铌合金产品的发展水平及目前生产实际情况制定的。
2、工作分工本标准由宝钛集团有限公司负责起草。
3、各阶段的工作过程编制组广泛调研了目前国内、外铌及铌合金产品的相关标准，充分研究了其内容及技术指标；并调查、了解了国内主要生产企业的产品及其质量状况，确定了本标准的技术内容及指标。
各阶段的工作如下：2007年3月进行调研工作，提出标准草案；2007年4月完成标准征求意见稿；三、调研和分析工作情况标准编制组广泛查阅和收集了国内、外目前铌及铌合金产品的相关标准和技术资料，充分研究了其内容及技术指标，分析对比了各标准的差异，并通过各种方式调查、了解了国内主要生产企业的产品及其质量状况，在此基础上制定了本标准。
1、国内标准国内现有GB/T3630-2006《铌板材、带材和箔材》、GB/T14842-93《铌棒材》、GB 8183-87《铌无缝管》、GB/T 6896-1998《铌条》、Q/BS 4431-91《铌丝》、Q/BS 4531-91《铌板材、带材和箔材》、GJB 957-90《航天用铌铪合金板材》、GJB 958-90《航天用铌铪合金棒材》、GJB 959-90《航天用铌铪合金锻环》。
其中，GB/T3630-2006与Q/BS 4531-91完全一致，GB/T14842-93与Q/BS 4431-91完全一致，这二者之间純铌（Nb1、Nb2）钨、钽、氧、碳、氮含量稍有差异，板材中钽、氧、碳含量严一些，钨、氮含量略松；粉末冶金的FNb1、FNb2（Q/BS 4431-91中无FNb1、FNb2）钼、钨、钽、镍、氧、碳、氮含量略有差异，板材中钼、钨、钽含量稍松，镍、氧、碳、氮含量略严。
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金属铌的化学成分
金属铌是一种重要的过渡金属，化学符号为Nb，原子序数为41，属于第5周期的d区元素。
它的化学成分主要包括元素铌本身以及一些杂质元素。
铌的主要化学成分是纯铌，其化学式为Nb，原子量为92.91。
纯铌是一种银灰色的金属，具有良好的延展性和可锻性。
它的熔点高达2468°C，是一种高熔点金属。
纯铌具有良好的耐腐蚀性，能够在许多酸性介质中稳定存在。
除了纯铌外，金属铌通常还含有一些杂质元素。
其中，最常见的杂质元素是氧、碳、氮、铁等。
氧是铌的主要杂质元素之一，它会与铌形成氧化铌（Nb2O5），使铌的表面形成一层致密的氧化膜，起到保护金属铌的作用。
碳和氮是另外两种常见的杂质元素，它们可以形成碳化铌（NbC）和氮化铌（NbN），这些化合物具有较高的硬度和耐磨性，常被用于制造刀具和耐磨材料。
铁是一种常见的杂质元素，它会降低铌的纯度，并影响铌的性能。
金属铌在工业上有广泛的应用。
首先，由于其高熔点和良好的耐腐蚀性，金属铌常被用作高温合金的添加元素。
高温合金是一种能够在高温下保持良好力学性能的合金，常用于制造航空发动机、航天器和石油化工设备等高温工况下的零部件。
金属铌的添加可以提高合金的强度和耐热性能，延长零部件的使用寿命。
金属铌还常被用于制造超导材料。
超导材料是一类在低温下能够表现出零电阻和完全磁场排斥效应的材料。
金属铌的超导转变温度较高，约为9.26K，是目前最常用的超导材料之一。
超导材料在电力输送、电子器件和磁共振成像等领域具有重要应用。
金属铌还常被用于制造核反应堆的结构材料。
由于铌具有良好的耐辐照性和高温稳定性，它被广泛应用于核反应堆中的燃料包壳和结构材料中，确保核反应堆的安全运行。
金属铌的化学成分主要包括纯铌和一些杂质元素。
纯铌是一种高熔点金属，具有良好的耐腐蚀性。
杂质元素如氧、碳、氮、铁等会影响铌的性能和用途。
金属铌在高温合金、超导材料和核反应堆等领域有着广泛的应用。