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本文围绕Nb在155~160ksi钢级射孔枪管中发挥的强化效果，开展了Nb在中碳Cr-Mo-V-Nb钢调质热处理过程中的强韧化机理研究。通过与前期不含Nb的25CrMo48V钢的试验结果进行比较，研究了20CrMo47NbV试验钢淬火加热过程中，Nb的析出-溶解行为随淬火温度的变化规律，及其对奥氏体晶粒、马氏体微结构的细化作用，并对回火工艺过程中，热处理工艺参数对组织与力学性能的影响进行了分析。结果表明：20CrMo47NbV轧态管中存在三种类型的析出相粒子：第一类是Ti含量较高的富Ti的(Ti, Nb, V)(C, N)复合粒子，第二类是Nb含量较高的富Nb的(Nb, Ti, V)(C, N)粒子，第三类是(Nb, V)C粒子。Nb的析出-溶解行为主要受加热温度的影响，温度超过Ac3时轧态管中的固溶Nb开始析出，随着淬火加热温度升高，含Nb复合相的数量逐渐减少。淬火加热温度为900~1000℃时，富Nb的(Nb, Ti, V)(C, N)和富Ti的(Ti, Nb, V)(C, N)复合粒子长大，细小的(Nb, V)C粒子析出量逐渐减少、溶解量逐渐增加；在1050~1100℃加热时，(Nb, V)C复合粒子的溶解速度加快，Nb的固溶量急剧增加；1150℃加热时，(Nb, V)C粒子几乎全部溶解，富Ti的(Ti, Nb, V)(C, N)粒子部分溶解，使Nb的固溶量大幅度提高；当加热温度升高到1200℃时，大多数富Ti的(Ti, Nb, V)(C, N)粒子溶解，粒子的数量、尺寸同时减少，使该钢中绝大部分的Nb发生了固溶。20CrMo47NbV钢在900~1000℃淬火时析出细小的(Nb, V)C粒子，并与轧态管中尺寸小于80nm的含Nb复合粒子共同细化奥氏体晶粒，最终得到细化的马氏体Packet和Block结构。与不含Nb的25CrMo48V钢相比，由于Nb的细化作用，使20CrMo47NbV试验钢的原奥氏体晶粒、马氏体Packet和Block微结构尺寸更加细小。20CrMo47NbV试验钢在550~700℃回火时，固溶Nb以NbC形式析出，同时合金碳化物以含Nb粒子为形核质点析出，析出更加细小弥散。由于Nb对淬火组织的细化作用和对回火组织的沉淀强化作用，20CrMo47NbV钢的强韧性显著优于25CrMo48V钢。