鈮的主要強(qiáng)化途徑是固溶、沉淀和形變熱處理。在鈮合金中，含有合金元素鎢和鉬可顯著提高其高溫和低溫強(qiáng)度，但含量過(guò)多則會(huì)降低合金工藝性能。鉭是中等強(qiáng)化元素,且能降低合金的塑性-脆性轉(zhuǎn)變溫度。鈮合金強(qiáng)化的另一個(gè)途徑是加入鈦、鋯和鉿以及一定比例的碳，形成彌散的碳化物相，進(jìn)行沉淀強(qiáng)化。此外，這些活性元素還能改善其他性能，如鈦可明顯改善合金的抗氧化和工藝性能；鉿和鋯可提高合金的抗熔融堿金屬腐蝕性能；鉿能顯著改善合金的抗氧化性能和焊接性能。高強(qiáng)鈮合金一般都含有大量固溶元素（鎢、鉬、鉭等）進(jìn)行固溶強(qiáng)化，同時(shí)也采用沉淀強(qiáng)化使合金具有高強(qiáng)度（見(jiàn)金屬的強(qiáng)化）。這些合金塑性加工較困難，需要嚴(yán)格控制變形工藝參數(shù)。中強(qiáng)合金除 Nb-10W-1Zr-0.1C合金含有碳化物
沉淀強(qiáng)化相外，其他品種是加入中等含量的固溶強(qiáng)化元素以保證具有優(yōu)良的綜合性能。低強(qiáng)合金只要加入適量的鈦、鋯和鉿，就可以保證合金具有優(yōu)異的加工性能。
鈮的高溫抗氧化性能很差,在600℃左右就開(kāi)始迅速氧化。雖然發(fā)展出像 WC-3015（Nb-15W-4Ta-28Hf-2Zr-0.1C）這樣的具有一定抗氧化性能的高強(qiáng)鈮合金，然而遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際要求，仍需依靠高溫抗氧化涂層來(lái)保護(hù)。保護(hù)鈮合金效果較好的是Si-Cr-Fe系、Cr-Ti-Si系和Al-Cr-Si系涂層。