自20世纪80年代起，国际冶金材料专家对铌在改善传统铁素体不锈钢的成型性(尤其是深冲性能)、耐蚀性、高温强度等方面进行了许多研究。结果证明，加入少量铌元素是赋予铁素体不锈钢良好深冲性的最有效方式之一，并可改善其他性能使其在汽车排气系统中获得广泛应用。最新研究表明，铌的加入不仅仅是简单的稳定化作用，铁素体不锈钢中的铌还可以防止应变时效，降低和消除敏化等。

含铌铁素体不锈钢的性能特点是：

●成型性

鉴于汽车排气系统对材料成型性的特殊要求，对铁素体不锈钢的成型性（尤其铌对其成型性的影响）研究表明，加铌是赋予铁素体不锈钢良好深冲性的最有效方式之一。430LX是典型的含有少量铌（0.4%Nb）的铁素体不锈钢，与传统430相比，由于铌的添加该钢种既具有较好的成型性（r值提高0.64），又表现为优良的耐蚀性，铌稳定化钢板极好的深冲性能与基体织构直接相关。

●高温性能

提高汽车废气温度有助于催化转换器降低有害气体（如NOX，SOX和HC）含量，随着各国汽车尾气排放要求的日益严格，废气设计温度逐年升高，对排气系统热端用材的耐热性提出了更高的要求。为了改善排气系统热端用铁素体不锈钢的耐热性，通过典型T466（Nb：Ti=2∶1，Nb>7（C+N）），T409和T409HP对比研究了铌对铁素体不锈钢高温性能的影响。结果表明：在550~750℃温度范围中T466的高温强度明显高于T409；T409、T409HP（低间隙）和T466（低间隙铌钛双稳定）钢在静止空气中循环氧化试验结果显示，含铌的T466在静止空气中抗氧化性能明显高于T409，在815℃下T466钢抗氧化失效周期为3300次，而单Ti稳定化钢T409只有1900次，T466的可行工作温度比T409高50~100℃。

近年来，欧洲开发了汽车排气系统热端用的抗高温含铌F14Nb铁素体不锈钢(C+N：＜0.02%，Cr：14%~16%，Si：≤1%，Mn：≤1%，Nb：0.2%~0.6%)进一步改善了铁素体不锈钢的抗氧化和抗蠕变性能，并降低的材料成本。不同合金的循环氧化性能比较结果表明：F14Nb钢的热循环氧化特性与17%Cr(441)相当，并优于耐热合金（R20-12）。

●耐蚀性能

结合汽车排气系统材料服役环境，除承受高温尾气产生的高温氧化外，汽车始终处于发动和停止的反复运行状态，冷凝液经历了形成和水分蒸发浓缩的过程，点蚀影响Cl-离子浓度将不断增加，浓缩液将具有极其强的腐蚀性，易于出现点蚀破坏。另外，焊缝区对晶间腐蚀特别敏感，碳化铬在消音器废气温度下（即400~500℃时）析出，这导致晶界贫铬，极易发生晶间腐蚀，以上环境对排气系统用材的耐腐蚀性提出了严格要求。研究表明，在排气系统用材开发过程中，应重视铌对于耐蚀性能的影响。

●晶间腐蚀性能

C、N在铁素体不锈钢中的溶解度很低，且Cr、C的扩散速度很快，特别容易形成Cr的碳化物和氮化物。中铬铁素体不锈钢（如430）的敏化温度区域为400~600℃，经过1100℃以上的高温区也能产生敏化，这是由于冷却途中通过400~600℃时生成碳化物的结果。在700~800℃中也生成碳化物，但同时由于Cr的再扩散，可消除敏化，此为稳定化处理。要抑制焊缝热影响区的敏化行为，必须C、N极低含量，或加入Nb、Ti进行稳定化。19Cr-2Mo钢中的铌含量与晶界腐蚀关系研究表明：当w(C+N)≥100×10-4%时，必须加入相应数量的铌以防止晶间腐蚀。按照炼钢学理论，随着C、N含量的降低，要再进一步脱C、N，在工艺上就越困难。因此，有时加入Nb、Ti会有好的经济效益。

铌和钛对改善焊接用12%铬钢耐晶间腐蚀性作用的研究表明，降低钢中碳和氮的含量对于抑制晶间腐蚀是相当有效的。碳化铬在MAG焊缝区往往比在点焊区更容易析出得多，因为与点焊相比，MAG的焊后冷却速率相当低，因此，钢抑制MAG焊缝区腐蚀比抑制点焊区腐蚀所需的铌和钛的含量要高。由此可以得出结论，抑制MAG焊缝区晶间腐蚀所需的铌含量大于7(C+N)+0.35%，同时在点焊情况下所需的铌含量大于7(C+N)+0.15%。

●点蚀性能

铌对低C-17Cr-0.5Cu钢在60℃的0.01mol/LNaCl溶液中的点蚀电位测试结果表明：加0.4%以上的铌对17%~22%Cr铁素体钢的耐孔蚀性能的改善效果最大。铌除了固定C、N外还有一个特殊效应，即铌能提高钝化膜中Cr浓度，提高钝化膜稳定度，从而提高孔蚀电位。Nb/（C+N）比17.6~30.4的孔蚀电位与SUS434相当，即与17Cr+1.0Mo相当。铌对19Cr-0.4Cu铁素体不锈钢耐点蚀性能的影响研究显示，随铌含量的增加，此不锈钢的点蚀电位正移，耐点蚀性能提高，当铌含量达到0.4%时最为有效。