Lavorazione del niobio
Tutte le normali tecniche di lavorazione possono essere utilizzate per il niobio. Il niobio ha una forte tendenza a fiele. È necessario prestare particolare attenzione alla progettazione degli utensili e all'uso del lubrificante. Nella tornitura, il metallo si comporta in modo simile al rame tenero. Si raccomanda l'uso di utensili ad alta velocità con adeguata lubrificazione e raffreddamento con olio solubile seguendo i parametri qui riportati.
Sebbene sia possibile utilizzare strumenti in metallo duro, la tendenza al fiele è più pronunciata con loro con l'acciaio rapido. In svolta, il metallo deve essere rimosso con un'azione di taglio e il truciolo deve scivolare dalla superficie dell'utensile. Quando si verifica la formazione del chip, la pressione risultante rompe il tagliente dell'utensile.
Le raccomandazioni di lavorazione riportate nella tabella allegata danno generalmente risultati soddisfacenti. La velocità superficiale minima di 80 i piedi al minuto sono importanti. Le velocità più basse causeranno la lacerazione del metallo, brodo particolarmente ricotto. Normalmente, il metallo non ricotto è preferito per le operazioni di tornio.
Foratura
È possibile utilizzare trapani standard ad alta velocità con buoni risultati. Le zone periferiche della punta dovrebbero essere controllate spesso per usura eccessiva per evitare di praticare fori sottodimensionati.
Rettifica
Come fornitori di niobio Eagle Alloys sa quanto sia difficile la rettifica. La maggior parte delle mole hanno la tendenza a caricare, e ruote in carburo di silicio come Carborundum 120-T (per sgrossatura) e 120-R o 150-R (per finire) dovrebbe essere usato. È auspicabile un'adeguata fornitura di acqua di raffreddamento.
Filettatura
Le tecniche standard per la filettatura possono essere utilizzate quando è disponibile una quantità sufficiente di lubrificante per ridurre la tendenza al grippaggio e la conseguente lacerazione del metallo dalle superfici. Nella filettatura di diametri maggiori, è meglio tagliare i fili al tornio piuttosto che con una filiera. Quando si utilizzano filiere o maschi, devono essere mantenuti privi di trucioli e puliti spesso.
Tranciatura e punzonatura
Matrici e punzoni in acciaio solitamente utilizzati per questo scopo sono soddisfacenti per il niobio. UN 6% si raccomanda lo spazio libero tra il punzone e la matrice. Usare oli leggeri o lubrificanti simili per evitare di rigare gli stampi.
Stampaggio moduli
Rame berillio, bronzi di alluminio, e l'acciaio può essere utilizzato per gli strumenti. Le tecniche utilizzate possono essere le stesse utilizzate per lo stampaggio dell'acciaio. Gli strumenti dovrebbero essere lucidati per ridurre il più possibile la tendenza a irritarsi. Dovrebbero essere utilizzati anche oli leggeri o lubrificanti simili, di nuovo per ridurre le possibilità di irritazioni.
Disegno profondo
Il niobio ricotto può essere imbutito in profondità senza troppe difficoltà. I materiali degli utensili consigliati per lo stampaggio di forme sono adatti anche per le operazioni di trafilatura. È possibile eseguire estrazioni singole in cui la profondità dell'estrazione non supera il diametro del grezzo. Se deve essere effettuato più di un pareggio, la prima estrazione non dovrebbe avere una profondità maggiore di 40% del diametro del grezzo. La ricottura intermedia sotto vuoto può essere desiderabile con estrazioni multiple. Sego solfonato e di Johnson 150 la cera da disegno può essere utilizzata come lubrificante.
Filatura
Il niobio può essere filato con tecniche convenzionali utilizzando forme per legno e ruote a rulli in acciaio in combinazione con un lubrificante adeguato come sego solfonato o Johnson's 150 cera. La filatura avviene a temperatura ambiente. Per l'utensileria sono adeguati i bronzi di rame berillio o alluminio. Il metallo dovrebbe essere lavorato a piccoli passi o fasi con lunghi colpi di spazzamento usando una leggera pressione anziché pochi colpi pesanti.
Saldatura
Come già affermato, il niobio è un metallo molto reattivo. Reagisce con tutti i gas comuni. Il metallo reagisce anche con i contaminanti superficiali come l'olio, Grasso, residui di soluzioni sgrassanti, e residui di liquidi detergenti come l'acetone. Sono per questi motivi le superfici di metallo da saldare, sia per fusione che per saldatura a resistenza devono essere assolutamente puliti prima della saldatura.
Un attacco acido in una soluzione di 45 parti di acido nitrico, 1 parte di acido fluoridrico, e l'acqua residua a temperatura ambiente o fino a 65 gradi C (150 gradi F) è accettabile. La quantità di acido fluoridrico può essere aumentata se è necessaria un'azione di mordenzatura più severa. Il metallo deve essere accuratamente risciacquato dopo l'incisione, preferibilmente in acqua distillata o deionizzata.
Saldatura a resistenza
La saldatura a resistenza del niobio al niobio e di alcuni altri metalli può essere eseguita con attrezzature e tecniche convenzionali. A causa del suo alto punto di fusione e della resistenza elettrica relativamente bassa, il niobio richiede un'elevata potenza in ingresso per ottenere una saldatura sana. La durata della saldatura dovrebbe essere la più breve possibile, preferibilmente 1-10 secondi (60Hz) per evitare un riscaldamento eccessivo della zona di saldatura. Se possibile, il lavoro dovrebbe essere allagato con acqua. Nella saldatura a resistenza del cordone, il lavoro in realtà dovrebbe essere immerso in acqua, per escludere sia l'aria dalla zona termicamente alterata sia per raffreddare il metallo il più rapidamente possibile.
Classe RWMA 2 gli elettrodi di saldatura sono consigliati e dovrebbero avere il raffreddamento ad acqua. Qualsiasi prelievo di rame sul niobio può essere facilmente rimosso mediante decapaggio in acido nitrico, che non attaccherà il niobio. Come già sottolineato, le parti da saldare devono essere accuratamente pulite prima della saldatura. Dopo che le parti sono state pulite, dovrebbero essere maneggiati con guanti di cotone privi di pelucchi in modo che gli oli per il corpo non contaminino le superfici.
Saldatura per fusione
Forte, le saldature per fusione duttile possono essere realizzate con niobio mediante saldatura TIG. A causa della reattività della saldatura con l'aria, devono essere apportate alcune modifiche al metodo TIG.
L'approccio migliore è saldare in una camera, usando argon o una miscela di argon ed elio. Se la saldatura in camera non è pratica o non disponibile, la saldatura in un'atmosfera normale può essere eseguita con un'attrezzatura adeguata per fornire un'atmosfera di gas inerte non solo per la zona fusa, ma anche per la zona termicamente alterata. Gli scudi di trascinamento sono necessari per proteggere la zona di fusione durante il raffreddamento e il metallo non deve essere esposto all'aria fino a quando la temperatura non è scesa a 260 gradi C (500 gradi F) o inferiore. Anche la parte posteriore della zona di saldatura deve essere protetta con uno schermo antigas inerte sia durante il ciclo di saldatura che durante il ciclo di raffreddamento.
Lamiera normale con uno spessore di .050″ o meno può essere saldato senza utilizzare un'asta di riempimento. Lamiere più pesanti richiedono spesso l'uso di un'asta di riempimento. Dovrebbe essere usata una canna nuda. L'uso di bacchette rivestite o di qualsiasi flusso non è una buona pratica, poiché il niobio fuso reagisce con tutti i flussi noti. La pulizia del materiale da saldare e della barra di riempimento è essenziale.
