随着我国发展由基础设施转型至高端制造业,机械制造用高强度钢的需求量必将迅速攀升,为了获得强度和韧塑性良好的结合,机械制造用钢中通常加入一些微合金元素。铌是强碳化物形成元素,因而是钢中最有效的一种强化元素,但铌在中高碳机械制造用钢的研究还不够深入。本课题以60Si2Mn弹簧钢作为研究对象,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电子显微镜、维氏硬度和万能电子拉伸试验机的表征技术和分析方法,研究了不同铌含量对轧后空冷组织性能的影响,以及未变形和变形条件下不同铌含量与变形方式对等温转变过程中珠光体转变的影响规律。对不同铌含量的实验钢进行热轧空冷处理,并研究了不同铌含量对实验用钢热轧空冷组织性能的影响。结果表明:（1）铌的添加可显著细化晶粒、促进铁素体转变,同时也促进了珠光体的退化;（2）当铌含量增加至0.026%时,添加铌实验钢的抗拉和屈服强度均有所增加,但随着铌的含量进一步增加至0.05%,钢的抗拉和屈服强度均呈下降趋势。对不同铌含量的实验钢在珠光体形成温度进行不同时间的保温,研究了珠光体在等温过程中组织的演变规律。结果表明:（1）随着保温时间的延长,珠光体的体积分数逐渐增加,保温时间150s时,三种实验钢均已完全转化为珠光体组织;（2）铌对珠光体的转变有着明显的抑制作用;（3）珠光体退化现象随保温时间的延长越来越显著;（4）添加0.026%铌可以显著提高珠光体组织的显微硬度,但随铌的进一步添加,这种影响趋势变弱;（5）铌的添加还可以使实验钢的力学性能变得更为稳定。对不同铌含量的试验钢在900℃进行不同方式的变形以及保温处理,研究了变形方式对不同铌含量试验钢等温过程中珠光体转变规律的影响。结果表明:（1）变形程度越大,珠光体组织的退化现象越明显;（2）保温时间越长,珠光体的退化程度也随之越大;（3）变形方式对珠光体退化的影响不明显;（4）由TEM分析可知,变形程度的增加和保温时间的延长均可以使含铌析出物增多,说明了珠光体的退化可能与铌的析出物形成有关;（5）在同一变形条件下,铌的添加可降低实验钢的显微硬度值。综合分析,为了使60Si2Mn弹簧钢中获得更好的机械性能,钢中的Nb含量应控制在0.026%之内。