Visokotemperaturne legure na bazi nikla mogu se podijeliti na legure ojačane čvrstim rastvorom i legure ojačane taloženjem prema različitim metodama ojačanja.
Legure ojačane čvrstim rastvorom imaju određenu čvrstoću na visokim temperaturama i dobru otpornost na oksidaciju. Osim toga, također imaju dobru otpornost na vruću koroziju, otpornost na topli i hladni zamor, zavarljivost i plastičnost.
Ova legura je pogodna za proizvodnju delova sa visokom radnom temperaturom i niskim naprezanjem, kao što je komora za sagorevanje gasne turbine.
Precipitacijski ojačane legure koriste tri metode ojačanja: ojačanje čvrstim rastvorom, ojačanje precipitacijom i ojačanje granice zrna. Imaju dobru otpornost na oksidaciju, otpornost na zamor, otpornost na vruću koroziju i čvrstoću puzanja pri visokim temperaturama. Ova legura je pogodna za proizvodnju delova sa visokim naprezanjem pri visokim temperaturama, kao što su turbinske lopatice i turbinski diskovi gasnih turbina.
1. Jačanje čvrstim rastvorom:Dodavanjem W, Mo, Cr, Ta, Nb i drugih elemenata matričnoj leguri, ovi elementi nisu u skladu sa konstantom rešetke matrice, što rezultira izobličenjem rešetke matrice, smanjenjem energije greške pri slaganju, stvaranjem reda kratkog dometa i atomske segregacije , čime se ometa kretanje dislokacija i poboljšava toplinska čvrstoća legure. Efekat jačanja čvrstog rastvora uglavnom se ogleda u dva aspekta: kada je temperatura niža od 0.6Tm, izobličenje rešetke povećava otpor klizanja i otežava deformaciju klizanja; kada je temperatura viša od 0.6Tm, međuatomska sila vezivanja se povećava, difuzioni kapacitet elementa se smanjuje, temperatura rekristalizacije raste, a difuzijska deformacija je otežana.
2. Jačanje padavina:dodavanjem elemenata kao što su Al, Ti, Nb, Re, Ta leguri da bi se formirala stabilna ′ faza, ili dodavanjem elemenata kao što su C i B da bi se formirale različite vrste karbida. Ove druge faze precipitiraju u matriksu u koherentnom obliku, formirajući snažno elastično polje naprezanja, ometajući kretanje dislokacija, a time i jačajući matriks. ′ faza je koherentna sa matricom i ima istu kristalnu rešetku. Može se rezati pokretnim dislokacijama kako bi se formirale granice antifaznih domena i dislokacije superrešetke, dodatno ojačavajući matriks.
3. Jačanje granica zrna:dodavanjem elemenata kao što su B, C i Zr za popunjavanje atomskih praznina, poboljšanje stepena legiranja granica zrna i pročišćavanje granica zrna. Ova metoda poboljšava ukupne performanse legure povećanjem čvrstoće i stabilnosti granica zrna.
