Nikkelbaserede højtemperaturlegeringer kan opdeles i fast opløsningsforstærkede legeringer og nedbørsforstærkede legeringer efter forskellige forstærkningsmetoder.
Fast opløsning forstærkede legeringer har en vis høj temperaturstyrke og god oxidationsbestandighed. Derudover har de også god varmekorrosionsbestandighed, varm- og koldtræthedsbestandighed, svejsbarhed og plasticitet.
Denne legering er velegnet til fremstilling af dele med høj arbejdstemperatur og lav belastning, såsom forbrændingskammeret i en gasturbine.
Udfældningsforstærkede legeringer anvender tre forstærkningsmetoder: forstærkning af fast opløsning, forstærkning af nedbør og forstærkning af korngrænser. De har god oxidationsbestandighed, træthedsbestandighed, varmkorrosionsbestandighed og højtemperaturkrybestyrke. Denne legering er velegnet til fremstilling af dele med høj belastning ved høj temperatur, såsom turbinevinger og turbineskiver til gasturbiner.
1. Styrkelse af fast opløsning:Ved at tilføje W, Mo, Cr, Ta, Nb og andre elementer til matrixlegeringen, er disse elementer inkonsistente med gitterkonstanten for matrixen, hvilket resulterer i matrixgitterforvrængning, reducerer stablingsfejlenergi, producerer kortrækkende orden og atomadskillelse , hvilket forhindrer dislokationsbevægelse og forbedrer legeringens termiske styrke. Den solide opløsnings styrkende effekt afspejles hovedsageligt i to aspekter: når temperaturen er lavere end 0.6Tm, øger gitterforvrængningen skridsikkerheden og gør glidedeformationen vanskelig; når temperaturen er højere end 0.6Tm, øges den interatomiske bindingskraft, elementets diffusionskapacitet falder, omkrystallisationstemperaturen stiger, og diffusionsdeformationen hindres.
2. Forstærkning af nedbør:ved at tilføje elementer som Al, Ti, Nb, Re, Ta til legeringen for at danne en stabil ′ fase, eller tilføje elementer som C og B for at danne forskellige typer karbider. Disse anden faser præcipiterer i matrixen i en sammenhængende form, danner et stærkt elastisk stressfelt, hindrer bevægelsen af dislokationer og styrker dermed matrixen. ′-fasen er kohærent med matrixen og har det samme krystalgitter. Det kan skæres af de bevægende dislokationer for at danne antifase-domænegrænser og supergitter-dislokationer, hvilket yderligere styrker matrixen.
3. Styrkelse af korngrænsen:ved at tilføje elementer som B, C og Zr for at udfylde ledige atomer, forbedre legeringsgraden af korngrænser og rense korngrænser. Denne metode forbedrer legeringens samlede ydeevne ved at øge styrken og stabiliteten af korngrænserne.
