Il ruolo del Nb nell'acciaio a basso tenore di carbonio è stato studiato ampiamente e profondamente. L'aggiunta di una quantità adeguata di Nb può affinare il grano e aumentare la temperatura di ingrossamento del grano, che può migliorare la stabilità del grano austenite nella regione ad alta temperatura. L'aggiunta di tracce di Nb all'acciaio ordinario bassolegato può aumentare il carico di snervamento e la resilienza, ridurre la temperatura di transizione tenace-fragile e migliorare la saldabilità. Anche l'aggiunta di tracce di Nb all'acciaio ad alto tenore di carbonio può avere un buon effetto. Negli ultimi anni, la tecnologia di microlega e la produzione di acciaio al niobio in Cina hanno raggiunto un rapido sviluppo e anche lo sviluppo della rotaia Cr-Nb ha ottenuto buoni risultati. Tuttavia, il comportamento dell’aggiunta di Nb all’acciaio ad alto tenore di carbonio è stato finora meno studiato. In termini di miglioramento della forza e della tenacità, ci sono ancora contraddizioni nelle diverse letterature. In considerazione di ciò, sulla base dell'aggiunta dell'elemento microlega Nb all'acciaio ordinario ad alto tenore di carbonio, il meccanismo d'azione dell'elemento Nb sull'acciaio ad alto tenore di carbonio viene discusso attraverso un confronto.
Il contenuto di Nb nel materiale di prova viene modificato mentre il contenuto di C, Si e Mn rimane invariato. La composizione specifica è (frazione di massa, %, la stessa sotto): {{0}}.67C, 0.62Si, 1.01Mn. Il contenuto in Nb era rispettivamente del 0,0,04% e 0,10%. Il materiale di prova è stato fuso in un forno ad induzione sotto vuoto da 5 kg e versato in un lingotto da 5 kg. Dopo la sformatura, il lingotto fuso viene raffreddato ad aria a temperatura ambiente e quindi forgiato in un campione di Φ16 mm. Il processo di forgiatura è il seguente: il lingotto viene riscaldato a 1100 ~ 1150 gradi, mantenuto per 1 ora, la temperatura di forgiatura di apertura è 1050 ~ 1100 gradi, la temperatura finale di forgiatura è maggiore di 850 gradi, raffreddamento ad aria, forgiatura in un quasi{{ Filo da 21}}mm. Dopo la forgiatura, normalizzare, riscaldare a 850 gradi, tenere premuto per 30 minuti, raffreddare all'aria fuori dal forno.
Nb è vantaggioso per la precipitazione della ferrite negli acciai ad alto tenore di carbonio e l'effetto è più evidente con l'aumento del contenuto di Nb. L'aggiunta di Nb può far sì che la lamella della perlite diventi corta e irregolare. L'aggiunta di Nb riduce la resistenza dell'acciaio e migliora la tenacità, e una traccia di Nb può svolgere un ruolo ovvio, mentre l'effetto di continuare ad aggiungere non è ovvio. L’aggiunta di Nb all’acciaio ad alto tenore di carbonio può far spostare la curva CCT in basso a destra, ma l’aumento del contenuto di Nb ha scarso effetto sulla zona di transizione della perlite. Alla stessa velocità di raffreddamento, la lamella di perlite dell'acciaio contenente niobio viene raffinata.
