高温ニオブ合金は、他の超合金と比較して、密度が低く、高温（600～1600℃）での比強度が高く、冷間成形性および熱間成形性に優れ、溶接性も良好といった利点があります。薄肉・複雑形状部品への加工も可能です。航空宇宙構造部品の重要な候補材料の一つであり、ロケットエンジン、衛星、宇宙船、ミサイルの姿勢制御・軌道制御エンジンの推力室本体延長部などの部品の製造に用いられています。航空宇宙分野において、中国で最も広く使用されている合金はC-103とNb521です。現在、軌道制御／姿勢制御エンジン用高融点金属材料の推進室は「二世代」シリーズ製品を形成しています。
Nb521の高温機械的特性はC-103合金をはるかに上回り、1600℃における強度はC-103合金の3～4倍に達し、様々な軌道制御／姿勢制御エンジンモデルへの適用に成功しています。C-103（Nb-10Hf-1Ti）合金は、優れた高温強度、優れた成形性、溶接性を兼ね備えた低強度ニオブ合金です。ロケット推進器などの分野で広く使用されており、用途が極めて広いニオブ合金です。中国はこの合金を模倣し、ニオブシリサイドの高温酸化防止保護コーティングを施した二成分系液体ロケットエンジンに適用しています。作動温度は1200～1300℃に達します。
この合金は、Hf、Ti、Zrなどの合金元素を添加することで固溶強化を実現しています。中でもZrの強化効果は比較的大きく、Hfと微量のWは主に高温特性を向上させます。C-103ニオブ合金は優れた成形性と安定した信頼性を備えており、優れたコストパフォーマンスを実現し、航空宇宙分野への応用をさらに促進します。
Nb521ニオブ合金は優れた常温成形性を有しています。一般的に、均一なトランジションノズル延長部はシートスピニング加工で作製できます。しかし、ほとんどのノズルは棒材を機械加工して製造されており、機械加工が難しく、材料利用率が比較的低いという問題があります。そのため、Nb521ニオブ合金のニアネットフォーミングと積層造形を研究することは、この合金の材料利用率を向上させる効果的な方法です。
