Kakšna je vloga niobija v jeklu?

Niobij (Nb) lahko tvori intersticijske vmesne faze, kot sta NbC ali NbN v jeklu. Med rekristalizacijo pripenjanje dislokacij z NbC in NbN ter zaviranje rasti zrn močno podaljša čas rekristalizacije. Pri temperaturi, ki je višja od kritične, je vloga niobija pri rekristalizaciji mehanizma uleka topljenca, medtem ko pri temperaturi, nižji od kritične, mehanizem zapenjanja padavin.
To pomeni, da ko meja zrna v procesu gibanja naleti na točko plazme, bo del meje zrna odrezan. Če naj se meja zrna osvobodi zagozditve plazemske točke, bo to neizogibno ustvarilo novo medfazno območje, kar bo posledično povečalo novo medfazno energijo in tako bo zrno lahko grobilo samo z zagotavljanjem večje gonilne sile. Značilnost niobija v jeklu je zvišanje rekristalizacijske temperature avstenita, razširitev temperaturnega območja nerekristaliziranega območja, spodbujanje deformacije avstenitnih zrn in "kopičenja" napak ter na koncu doseganje namena rafiniranja feritnih zrn.

Niobij je eden izmed zelo pomembnih mikrolegirnih elementov in je izbirni element za kontrolirano valjanje jekla. Je najučinkovitejši legirni element za prečiščevanje zrn in ima pomemben ojačitveni učinek. Njegov izjemno močan učinek na zaviranje rekristalizacije avstenita in rafiniranje zrn v postopkih toplotne obdelave, kot sta nadzorovano valjanje in normalizacija, je ena od pomembnih prednosti niobija. Razmeroma nizka vsebnost niobija okoli 0,03 %, ki se danes pogosto uporablja, ima lahko pomembno vlogo pri kontroliranem valjanju in normalizaciji jekel. Pri temperaturi valjanja pod 950 stopinj se po rekristalizaciji ne pojavi nobena standardna deformacija po valjanju, tako da se podaljšana avstenitna zrna zaradi nukleacije meja zrn in subgranularnega območja povečajo, lahko postanejo fina zrna. Zato je za nizkoogljično manganovo jeklo mogoče z dodatkom majhne količine niobija doseči v navadni valjarni, da se doseže namen nadzorovanega valjanja in rafiniranja zrn.