Nikkelbaserte høytemperaturlegeringer kan deles inn i solid løsningsforsterkede legeringer og nedbørsforsterkede legeringer i henhold til ulike forsterkningsmetoder.
Legeringer som er styrket med fast oppløsning har en viss høytemperaturstyrke og god oksidasjonsmotstand. I tillegg har de også god varmkorrosjonsbestandighet, varm og kald utmattingsbestandighet, sveisbarhet og plastisitet.
Denne legeringen er egnet for produksjon av deler med høy arbeidstemperatur og lav belastning, for eksempel forbrenningskammeret til en gassturbin.
Nedbørsforsterkede legeringer bruker tre forsterkningsmetoder: forsterkning av solid løsning, forsterkning av nedbør og forsterkning av korngrenser. De har god oksidasjonsmotstand, utmattelsesbestandighet, varmekorrosjonsbestandighet og krypestyrke ved høy temperatur. Denne legeringen er egnet for produksjon av deler med høy belastning ved høy temperatur, slik som turbinblader og turbinskiver til gassturbiner.
1. Styrking av solid løsning:Ved å legge til W, Mo, Cr, Ta, Nb og andre elementer til matriselegeringen, er disse elementene inkonsistente med gitterkonstanten til matrisen, noe som resulterer i matrisegitterforvrengning, reduserer stablingsfeilenergi, produserer kortdistanseorden og atomsegregering , og hindrer derved dislokasjonsbevegelse og forbedrer den termiske styrken til legeringen. Den solide løsningens styrkende effekt gjenspeiles hovedsakelig i to aspekter: når temperaturen er lavere enn 0.6Tm, øker gitterforvrengningen sklimotstanden og gjør sklideformasjonen vanskelig; når temperaturen er høyere enn 0.6Tm, øker den interatomiske bindingskraften, elementdiffusjonskapasiteten reduseres, rekrystalliseringstemperaturen øker, og diffusjonsdeformasjonen hindres.
2. Forsterkende nedbør:ved å tilsette elementer som Al, Ti, Nb, Re, Ta til legeringen for å danne en stabil ′-fase, eller tilsette elementer som C og B for å danne ulike typer karbider. Disse andre fasene utfelles i matrisen i en sammenhengende form, danner et sterkt elastisk spenningsfelt, hindrer bevegelsen av dislokasjoner og styrker dermed matrisen. ′-fasen er koherent med matrisen, og har samme krystallgitter. Det kan kuttes av de bevegelige dislokasjonene for å danne antifase-domenegrenser og supergitter-dislokasjoner, noe som styrker matrisen ytterligere.
3. Styrking av korngrenser:ved å legge til elementer som B, C og Zr for å fylle ledige atomer, forbedre legeringsgraden av korngrenser og rense korngrenser. Denne metoden forbedrer den generelle ytelsen til legeringen ved å øke styrken og stabiliteten til korngrensene.
