Nb-5W-2Mo-1Zr（미량 탄소 함유: ~0.01%）; 일반적인 함량 범위: 텅스텐(W) 4.5–5.1 중량%, 몰리브덴(Mo) 1.60–2.10 중량%, 지르코늄(Zr) 0.75–0.98 중량%, 나머지는 니오븀이며, 불순물(산소, 질소, 철 등)은 극히 낮은 수준으로 엄격히 관리됩니다. 강화 메커니즘은 고용 강화 + NbC/ZrC 분산 석출 강화입니다.
밀도는 약 8.7~8.8 g/cm³이고, 융점은 약 2630°C입니다. 코팅 보호를 통해 장기 사용 온도는 1550°C에 도달할 수 있으며, 이는 기존의 C103 니오븀 합금(1200~1300°C)보다 훨씬 높습니다. 상온에서의 탄성 계수는 약 124 GPa(봉)입니다. 기계적 특성(어닐링 처리된 단조봉): 인장 강도 σb ≈ 440 MPa, 항복 강도 σ0.2 ≈ 328 MPa, 연신율 δ5 ≈ 31%, 단면적 감소율 ψ ≈ 77%. 1400°C 이상에서의 강도는 C103의 거의 두 배에 달하며, 1300°C 및 50MPa에서의 크리프 속도는 C103의 약 1/100에 불과합니다. 가공성 및 내산화성: 열간 단조, 냉간 스핀 단조 및 기계 가공이 가능하며, 실리콘화 몰리브덴 코팅 보호가 필요합니다. 코팅되지 않은 재료는 고온 공기 중에서 빠르게 산화되기 쉽습니다. 용접성이 우수하여 복잡한 고온 부품 제조에 적합합니다.
모체는 진공 전자빔 용융(EB) 또는 EB + 진공 자가 소모 아크 용융(VAR)으로 제조됩니다. 모체는 고온에서 열간 압출된 후 1300~1400°C에서 여러 차례 단조 공정을 거칩니다(1400°C에서 단조 후 가장 균일한 미세 구조를 얻을 수 있습니다). 1350°C에서 진공 어닐링을 통해 재결정이 완료됩니다. 마지막으로, 초음파 검사를 통한 결함 검출, 표면 처리 및 치수 검사를 거칩니다. 이 합금은 고온 강도가 우수하여 1200°C 이상(진공 또는 불활성 분위기)에서도 사용 가능합니다. 액체 금속(예: 나트륨 및 칼륨 합금) 및 특정 용융염에 대한 내식성이 뛰어납니다. 또한 중성자 흡수 단면적이 낮아 원자력 산업에 적합합니다. 가공 등급 니오븀 합금은 일반적으로 단조, 압연, 인발 등의 방법으로 가공할 수 있습니다. 일반적인 직경은 수십 mm에서 100 mm 이상(예: φ70, φ160mm)이며, 길이는 고객 요구 사항에 따라 맞춤 제작 가능합니다. 표면은 흑색 표면 단조, 선삭 연마 또는 연마 코어로 분류할 수 있습니다. 적용 분야: 액체 로켓 엔진 노즐, 연소실, 확장부; 위성 자세 제어 엔진 추력실; 원자력 산업의 고온 고정 장치, 고온로 부품 등.
600°C 이상의 공기 환경에서 노출된 재료가 급속하게 산화되어 파손되는 것을 방지하기 위해 코팅을 적용해야 합니다. 실리콘-몰리브덴(Si-Mo) 등의 고온 산화 방지 코팅을 추가로 적용해야 합니다.
가공 온도 제어: 열처리 온도는 1300~1400°C로 유지해야 합니다. 균열 발생을 방지하기 위해 저온 가공은 피해야 합니다. 수소 또는 산소 흡수로 인한 취성을 방지하기 위해 진공 또는 아르곤과 같은 불활성 분위기에서 보호 열처리 및 용접을 수행해야 합니다. 설계 조정: 우수한 고온 강도와 크리프 저항성을 활용하여 냉각 시스템 설계를 간소화하고 구조물의 무게를 줄일 수 있습니다. 이 소재는 열간 단조, 냉간 방사 단조, 압출, 압연 등의 가공이 가능하며, 봉, 판, 튜브 등의 제조에 적합합니다. 용접 성능이 우수하여 용접 강도가 모재의 90% 이상에 달하므로 복잡한 부품 조립에 적합합니다. 상온에서 선삭, 밀링, 드릴링 가공이 가능하지만, 경질 합금 공구가 필요합니다. 가공 경화를 방지하기 위해 열 방출에 주의해야 합니다. 열처리 특성상 1350°C에서 진공 어닐링을 하면 재결정이 완료되고 균일한 구조와 최상의 종합 성능을 얻을 수 있습니다.
