Nb在低碳钢中的作用已研究的相当广泛和深入，加入适量Nb可细化晶粒，提高晶粒粗化温度，即可提高其在高温区的奥氏体晶粒稳定性。普通低合金钢加入微量Nb，可提高屈服强度和冲击韧性，降低韧脆转变温度，改善其可焊性。在高碳钢中加入微量Nb也能起到良好的效果。近年来，我国微合金化技术和含铌钢生产取得了快速发展，Cr-Nb轨的开发也取得了良好的效果。然而，在高碳钢中加入Nb的行为如何，到目前为止，研究较少。在提高强度、韧性方面，不同的文献还存在矛盾之处。鉴于此，本文在对普通高碳钢中加入微合金元素Nb的基础上，通过对比探讨了Nb元素对高碳钢的作用机理。
试验材料在保证C、Si、Mn含量不变的情况下改变Nb含量。具体成分为（质量分数，%，下同）：0.67C，0.62Si，1.01Mn。Nb含量分别为：0,0.04%，0.10%。试验材料的冶炼在5kg真空感应炉上进行，浇注成5kg的钢锭。脱模后空冷至室温，然后将熔炼的钢锭锻造成Φ16mm试样。锻造工艺如下，钢锭加热到1100～1150℃，保温1h，开锻温度1050～1100℃，终锻温度大于850℃，空冷，锻成准16mm线材。锻后正火，加热至850℃，保温30min，出炉空冷。
Nb有利于高碳钢中铁素体析出，随着Nb含量的增加其影响越明显；Nb的加入可使珠光体的片层变的短小、不规则。Nb的加入使得钢的强度降低，韧性变好，微量的Nb就能起到明显的作用，继续加入效果增长不明显。高碳钢中加入Nb，可使其CCT曲线向右下方移动，但是Nb含量的增加对珠光体转变区的影响不大；在相同冷速条件下，含铌钢珠光体片层细化。