作為微合金化元素，鈮已經成功應用于一些奧氏體不銹鋼管、鐵素體不銹鋼管和馬氏體不銹鋼管，添加微量鈮即可顯著提升鋼的強度。在對含鈮不銹鋼管組織和力學性能的研究中，人們對含鈮相在變形過程中的微觀機制已經有了一定認識。
Ma等人研究得出認為添加鈮會顯著增加低碳鋼加工峰值應力和穩態應力。鈮的溶質拖曳和動態釘扎作用能夠有效延緩動態再結晶，提高峰值應變。Yang等人發現隨著鈮含量增加，平均晶粒尺寸明顯減小，Nb(C,N)析出相抑制了鐵素體不銹鋼管晶粒的生長，鑄態晶界密集分布的鏈狀和樹枝狀Nb(C,N)使強度降低。正火處理后晶界上析出物變得細小彌散分布，有效地削弱了由網狀分布Nb(C,N)引起的局部應力集中，顯示出良好的力學性能。Sim等人發現時效過程中Fe2Nb與Fe基體之間為非共格關系，而Nb(C,N)與Fe基體之間為半共格關系，Nb(C,N)、Fe2Nb和Fe2Nb3C的粗化速率比NbC快得多。時效過程中形成的粗棒狀Fe2Nb對高溫強度非常不利。Takahashi等人通過APT分析，在添加鈮的鐵素體不銹鋼管中直接觀察到鈮原子向位錯的偏析，這種偏聚被稱為Nb-Cottrell氣團。在{112}<111>邊緣位錯中，偏析能約為42.4±0.7KJ·mol?1，與晶界偏析能幾乎相同，鈮原子和位錯間的相互吸引作用導致位錯恢復延遲。Fujita等人認為提高鐵素體不銹鋼管高溫強度最有效的方法之一是提高鈮的初始固溶含量，發現鈮的加入可以延長鐵素體不銹鋼管熱疲勞壽命，從而提高高溫抗拉強度。鈮通過固溶強化、析出相（碳化物、氮化物或Laves相）及其在變形期間形成的形態的動態析出強化提高高溫強度。Li等人發現固溶鈮含量隨著Laves相的溶解和粗化而增加，使固溶鈮在基體中的作用降低，抗拉強度急劇下降，延伸率先增加到最大值然后下降到。Chen等人研究發現鈮含量增加到0.29%時，析出大量尺寸在100nm左右的NbC，，晶粒尺寸略微減小然后增加，屈服強度提高，沖擊韌性下降。并且隨Nb含量提高，晶粒內部具有高局部取向梯度的晶粒數量增加，指出鈮可以有效地抑制回復和再結晶。
綜上所述，在不同類型的不銹鋼管中，含鈮析出相類型、尺寸及分布特征決定了強化效果，使含鈮相盡可能細小彌散分布，才有可能更顯著地提高強度，這也是2205雙相不銹鋼管鈮微合金化技術的關鍵。
