铌是钢铁工业中重要的合金元素之一，其在钢中的作用强于Cr、V，且储量丰富，价格低廉，有着很大的应用前景。目前国内外对于铌在低碳钢中的作用机理研究的相当透彻，但对其在中高碳钢中作用机理研究甚少。我国铌资源储量少且品位低，因此直接合金化冶炼铌微合金钢可以减少对铌资源的浪费，提高铌资源利用率。我国经济发展使得中高碳钢需求剧增，尤其是作为中高碳钢消费大户的铁路方面。为研究铌在中高碳钢中，特别是重轨钢中的作用，因此本文选用合金元素较低的U74钢作为研究对象，研究铌对中高碳钢组织和性能的影响。本实验以包钢含铌铁水为原料，利用中频炉和20kg多功能顶底复吹真空感应炉，通过选择性氧化和直接合金化来冶炼含铌试验钢。之后对试验钢中元素进行测定，利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱（EDS）分析Nb对试验钢组织和夹杂物的影响，通过力学性能测试、磨损试验和全浸以及电化学腐蚀试验测定添加Nb后对试验钢综合性能的影响。U74钢试样经轧制后得到铁素体和珠光体组织。随Nb含量的增加，钢中晶粒得以细化，并且改善了拉伸和冲击断口的形貌，使韧窝分布更加均匀，通过合理的冶炼和精炼工艺，使钢水得到了净化，钢中夹杂物尺寸和数目很少。Nb加入中高碳钢中，对综合力学性能产生影响。随着钢中铌含量增加到0.012%~0.02%，U74钢的硬度得到明显提升，显微硬度得到明显改善，抗拉强度提高了15%~20%，冲击韧性有所提高，但不是很明显。Nb加入中高碳钢中，提高了钢的耐磨性，加入0.012%的Nb提高耐磨度18.75%，加入0.02%的Nb耐磨度提高32.75%。U74Nb钢腐蚀速率小于普通U74钢。从锈层宏观形貌可以看出，U74钢主要以点腐蚀为主，U74Nb以均匀腐蚀为主，点腐蚀较少。U74Nb更容易形成黑色不易脱落的内锈层。XRD分析得出腐蚀产物主要为羟基铁以及铁氧化物。通过全浸腐蚀和电化学腐蚀试验得出，U74Nb腐蚀率随腐蚀时间增加而逐渐减小。通过对比得到，U74Nb钢腐蚀产物更加致密均匀，起坑腐蚀电位高，起坑腐蚀电流小，电流密度增加缓慢，添加Nb后提高了U74钢的耐蚀性。