航空宇宙産業の偉大な成果は、航空宇宙材料技術の発展と飛躍的進歩と切り離すことはできません。戦闘機の高高度、高速、そして高機動性には、機体構造材料に十分な強度と剛性の要件を満たすことが求められます。エンジン材料は耐熱性に対する要求を満たす必要があり、耐熱合金やセラミックス系複合材料が中核材料となっています。

従来の鋼材は300℃を超えると軟化するため、高温環境には適していません。エネルギー変換効率の向上を追求する中で、熱機関動力分野ではますます高い動作温度が求められています。600℃を超える高温でも安定して動作可能な耐熱合金が開発され、技術は進化を続けています。

耐熱合金は航空宇宙エンジンの重要な材料であり、合金の主要元素によって鉄基耐熱合金、ニッケル基耐熱合金に分けられます。耐熱合金は航空エンジンの誕生以来使用されており、航空宇宙エンジンの製造における重要な材料です。エンジンの性能レベルは、耐熱合金材料の性能レベルに大きく依存します。現代の航空エンジンでは、耐熱合金材料の量はエンジン総重量の40～60％を占め、主に燃焼室、ガイド、タービンブレード、タービンディスクの4つの主要なホットエンド部品に使用されています。さらに、マガジン、リング、チャージ燃焼室、テールノズルなどの部品にも使用されています。

（図の赤い部分は高温合金を示しています）

ニッケル基高温合金 一般的に600℃以上の一定の応力条件下で作業するため、優れた耐高温酸化・耐腐食性を有するだけでなく、高温強度、クリープ強度、耐久強度が高く、耐疲労性にも優れています。主に航空宇宙分野、高温条件下で使用される航空機エンジンブレード、タービンディスク、燃焼室などの構造部品に使用されています。ニッケル基高温合金は、製造プロセスによって、変形高温合金、鋳造高温合金、新高温合金に分けられます。

耐熱合金の加工温度が上昇するにつれて、合金中の強化元素はますます増加し、組成はより複雑になります。その結果、一部の合金は鋳造状態でしか使用できず、熱間加工による変形が不可能になります。さらに、合金元素の増加はニッケル基合金の凝固を促進し、成分の偏析が顕著になり、組織と特性の不均一性につながります。粉末冶金プロセスを使用して高温合金を製造すると、上記の問題を解決できます。粉末粒子が小さいため、粉末の冷却速度が速く、偏析がなくなり、熱間加工性が向上し、元の鋳造合金が熱間加工可能な変形可能な耐熱合金になり、降伏強度と疲労特性が向上し、粉末高温合金からより高強度の合金を製造するための新しい方法が生まれました。