نقش Nb در فولاد کم کربن به طور گسترده و عمیق مورد مطالعه قرار گرفته است. افزودن مقدار مناسبی از Nb میتواند دانه را تصفیه کند و دمای درشت شدن دانه را افزایش دهد که میتواند پایداری دانه آستنیت را در منطقه با دمای بالا بهبود بخشد. افزودن کمیاب Nb به فولاد کم آلیاژ معمولی می تواند استحکام تسلیم و چقرمگی ضربه را افزایش دهد، دمای انتقال سخت و شکننده را کاهش دهد و جوش پذیری را بهبود بخشد. افزودن مقدار Nb به فولاد پر کربن نیز می تواند تأثیر خوبی داشته باشد. در سال های اخیر، فناوری میکروآلیاژی و تولید فولاد نیوبیم در چین به توسعه سریع دست یافته است و توسعه راه آهن Cr-Nb نیز نتایج خوبی به دست آورده است. با این حال، نحوه رفتار افزودن Nb به فولاد پر کربن تاکنون کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. از نظر افزایش قدرت و استحکام، هنوز در ادبیات مختلف تناقضاتی وجود دارد. با توجه به این، بر اساس افزودن عنصر ریز آلیاژی Nb به فولاد پر کربن معمولی، مکانیسم عمل عنصر Nb بر روی فولاد پرکربن از طریق مقایسه مورد بحث قرار میگیرد.
محتوای Nb در مواد آزمایشی تغییر می کند در حالی که محتوای C، Si و منگنز بدون تغییر است. ترکیب خاص این است (کسر جرمی، ٪، همان زیر): {{0}}.67C، 0.62Si، 1.01Mn. محتوای Nb به ترتیب 0، 0.04% و 0.10% بود. مواد مورد آزمایش بر روی کوره القایی خلاء 5 کیلوگرمی ذوب شد و در شمش 5 کیلوگرمی ریخته شد. پس از قالب گیری، شمش مذاب با هوا تا دمای اتاق خنک می شود و سپس در یک نمونه Φ16 میلی متری آهنگری می شود. فرآیند آهنگری به شرح زیر است: شمش تا 1100 ~ 1150 درجه حرارت داده می شود، به مدت 1 ساعت نگهداری می شود، دمای آهنگری دهانه 1050 ~ 1100 درجه است، دمای آهنگری نهایی بیشتر از 850 درجه است، خنک کننده هوا، آهنگری به شکل شبه{{{ سیم 21}} میلی متر. بعد از فورج، نرمال می کنیم، تا 850 درجه حرارت می دهیم، 30 دقیقه نگه می داریم و با هوا خنک می کنیم.
Nb برای رسوب فریت در فولاد کربن بالا مفید است و اثر آن با افزایش محتوای Nb آشکارتر است. افزودن Nb می تواند لاملا پرلیت را کوتاه و نامنظم کند. افزودن Nb استحکام فولاد را کاهش می دهد و چقرمگی را بهبود می بخشد و مقدار کمی از Nb می تواند نقش آشکاری داشته باشد و اثر ادامه افزودن آشکار نیست. افزودن Nb به فولاد پر کربن می تواند منحنی CCT را به سمت راست پایین حرکت دهد، اما افزایش محتوای Nb تأثیر کمی بر ناحیه انتقال پرلیت دارد. با همان سرعت خنک کننده، لاملا پرلیت فولاد حاوی نیوبیم تصفیه می شود.
