为了优化含Nb非调质油井管N80-1的合金成分和轧管工艺，本文利用Gleeble-3500热/力模拟试验机、光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察、以及拉伸和冲击试验等方法研究了不同C含量和Nb含量N80-1试验钢的热压缩变形行为、组织和力学性能，分析了Nb对动、静态再结晶行为、C和Nb的含量对组织和力学性能的影响，在此基础上，优化了N80-1的合金成分和生产工艺。结果表明：随着Nb含量增加，在热轧管阶段，试验钢热变形的抗力和激活能提高；1075～1100℃高温变形组织细化；发生体积分数75%以上静态再结晶的临界变形温度和道次间隔时间延长。在热张减定径后的冷却阶段，贝氏体的数量随Nb含量的增加或冷速的提高而增多。不同Nb含量的试验钢随热轧管温度从1050℃升高到1100℃、或者热张减定径温度从850℃升高到910℃时，最终组织中的铁素体的数量减少，珠光体和贝氏体的数量增加。0.24C-0.02%Nb试验钢经1080℃热轧管、850～890℃热张减定径和空冷后，形成由数量较多的细晶铁素体和珠光体、以及弥散分布大量细小析出相构成的组织，拉伸和冲击性能均满足API5CT规范的相关要求。其它试验钢因出现数量较多的贝氏体，冲击功不合格。