Високотемпературните сплави на базата на никел могат да бъдат разделени на сплави, укрепени с твърд разтвор, и сплави, укрепени чрез утаяване, според различни методи на укрепване.
Укрепените с твърд разтвор сплави имат определена якост при висока температура и добра устойчивост на окисляване. В допълнение, те също имат добра устойчивост на гореща корозия, устойчивост на гореща и студена умора, заваряемост и пластичност.
Тази сплав е подходяща за производство на части с висока работна температура и ниско напрежение, като например горивната камера на газова турбина.
Сплавите, подсилени с утаяване, приемат три метода на укрепване: укрепване с твърд разтвор, укрепване с утаяване и укрепване на границите на зърната. Те имат добра устойчивост на окисляване, устойчивост на умора, устойчивост на гореща корозия и устойчивост на пълзене при висока температура. Тази сплав е подходяща за производство на части с високо напрежение при висока температура, като турбинни лопатки и турбинни дискове на газови турбини.
1. Укрепване на твърд разтвор:Чрез добавяне на W, Mo, Cr, Ta, Nb и други елементи към сплавта на матрицата, тези елементи са несъвместими с константата на решетката на матрицата, което води до изкривяване на решетката на матрицата, намаляване на енергията на грешките при подреждане, създаване на ред в къси разстояния и атомна сегрегация , като по този начин възпрепятства движението на дислокациите и подобрява термичната якост на сплавта. Ефектът на укрепване на твърдия разтвор се отразява главно в два аспекта: когато температурата е по-ниска от 0.6Tm, изкривяването на решетката увеличава устойчивостта на приплъзване и затруднява деформацията на приплъзване; когато температурата е по-висока от 0.6Tm, междуатомната сила на свързване се увеличава, дифузионният капацитет на елемента намалява, температурата на рекристализация се повишава и дифузионната деформация се възпрепятства.
2. Укрепване на валежите:чрез добавяне на елементи като Al, Ti, Nb, Re, Ta към сплавта за образуване на стабилна 'фаза или добавяне на елементи като C и B за образуване на различни видове карбиди. Тези втори фази се утаяват в матрицата в кохерентна форма, образувайки силно еластично поле на напрежение, възпрепятстващо движението на дислокациите и по този начин укрепвайки матрицата. ′ Фазата е кохерентна с матрицата и има същата кристална решетка. Тя може да бъде отрязана от движещите се дислокации, за да образува антифазни граници на домейни и суперрешетъчни дислокации, допълнително укрепвайки матрицата.
3. Укрепване на границата на зърното:чрез добавяне на елементи като B, C и Zr за запълване на атомни празни места, подобряване на степента на легиране на границите на зърната и пречистване на границите на зърната. Този метод подобрява цялостната производителност на сплавта чрез увеличаване на здравината и стабилността на границите на зърната.
