微合金元素Nb是高强度低合金钢中主要的微合金元素。Nb在变形奥氏体和铁素体中的析出行为以及对基体强化作用的研究已受到广泛关注，而Nb对钢材的应变时效行为的影响研究较少。在微合金钢的后续冷加工塑性变形及焊接过程中，钢材的应变时效行为使钢材的强度、塑性和韧性发生改变，必然影响到材料使用过程中的性能稳定。钢材的应变时效行为是钢中游离态的C、N原子与位错的相互作用造成的，而微合金元素Nb是强碳氮化物形成元素，因而Nb对应变时效行为的影响成为一个重要研究内容。通过对比C-Mn型钢，研究了含Nb微合金钢应变时效过程中硬度、低温冲击功、韧脆转变温度的变化以及Nb对钢材应变时效敏感性的影响，并探讨了应变时效行为的微观机理。
含Nb微合金钢在25kg真空感应炉内冶炼，真空浇铸，钢锭热锻成厚100mm的板坯。其成分(质量分数，%)为：0.10C，0.30Si，1.40Mn，0.008P，0.003S，0.030Al，0.030Nb;平行对比研究的C-Mn钢的成分为：0.11C，0.28Si，1.36Mn，0.010P，0.002S，0.033Al。锻造后的两种实验钢均在加热炉中加热到1200℃，均匀化1.5h后，经过再结晶温度区和非再结晶温度区各60%的两阶段控轧，轧成16mm厚的钢板，轧后进行空冷，终冷温度540℃。在两种钢板上分别取12mm×12mm×200mm的拉伸样，标距为120mm，在力学拉伸试验机上进行10%的应变，然后在加热炉中250℃保温1h，再空冷至室温。
应变时效处理后，C-Mn型钢和含Nb微合金钢的硬度提高，冲击韧度下降，韧脆转变温度升高，含Nb微合金钢的应变时效敏感性要弱于C-Mn型钢。应变时效处理后，含Nb微合金钢的显微组织没有发生明显变化，组织稳定。Nb和Al元素与钢中氮元素形成稳定的氮化物，使得氮原子以完全化合态存在，减少了游离态氮原子对含Nb微合金钢应变时效性能的影响。
