Τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο μπορούν να χωριστούν σε κράματα ενισχυμένα με στερεά διαλύματα και κράματα ενισχυμένα με καθίζηση σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους ενίσχυσης.
Τα ενισχυμένα με στερεά διαλύματα κράματα έχουν ορισμένη αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και καλή αντοχή στην οξείδωση. Επιπλέον, έχουν επίσης καλή αντίσταση στη διάβρωση θερμής, αντοχή σε θερμό και κρύο κόπωση, συγκολλησιμότητα και πλαστικότητα.
Αυτό το κράμα είναι κατάλληλο για την κατασκευή εξαρτημάτων με υψηλή θερμοκρασία εργασίας και χαμηλή καταπόνηση, όπως ο θάλαμος καύσης ενός αεριοστρόβιλου.
Τα ενισχυμένα με κατακρήμνιση κράματα υιοθετούν τρεις μεθόδους ενίσχυσης: ενίσχυση στερεού διαλύματος, ενίσχυση καθίζησης και ενίσχυση ορίων κόκκων. Έχουν καλή αντίσταση στην οξείδωση, αντοχή στην κόπωση, αντοχή στη διάβρωση θερμής και αντοχή ερπυσμού σε υψηλή θερμοκρασία. Αυτό το κράμα είναι κατάλληλο για την κατασκευή εξαρτημάτων με υψηλή καταπόνηση σε υψηλή θερμοκρασία, όπως πτερύγια στροβίλου και δίσκους στροβίλου αεριοστροβίλων.
1. Ενίσχυση στερεού διαλύματος:Προσθέτοντας W, Mo, Cr, Ta, Nb και άλλα στοιχεία στο κράμα μήτρας, αυτά τα στοιχεία δεν συνάδουν με τη σταθερά πλέγματος της μήτρας, με αποτέλεσμα την παραμόρφωση του πλέγματος μήτρας, τη μείωση της ενέργειας σφαλμάτων στοίβαξης, την παραγωγή τάξης μικρής εμβέλειας και τον ατομικό διαχωρισμό , εμποδίζοντας έτσι την κίνηση της εξάρθρωσης και βελτιώνοντας τη θερμική αντοχή του κράματος. Το αποτέλεσμα ενίσχυσης του στερεού διαλύματος αντανακλάται κυρίως σε δύο πτυχές: όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλότερη από 0.6Tm, η παραμόρφωση του πλέγματος αυξάνει την αντίσταση ολίσθησης και καθιστά δύσκολη την παραμόρφωση της ολίσθησης. όταν η θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από 0.6Tm, η δύναμη διατομικής σύνδεσης αυξάνεται, η ικανότητα διάχυσης του στοιχείου μειώνεται, η θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης αυξάνεται και η παραμόρφωση διάχυσης παρεμποδίζεται.
2. Ενίσχυση βροχοπτώσεων:προσθέτοντας στοιχεία όπως Al, Ti, Nb, Re, Ta στο κράμα για να σχηματιστεί μια σταθερή φάση ′ ή προσθέτοντας στοιχεία όπως C και B για να σχηματιστούν διάφοροι τύποι καρβιδίων. Αυτές οι δεύτερες φάσεις καθιζάνουν στη μήτρα σε συνεκτική μορφή, σχηματίζοντας ένα ισχυρό ελαστικό πεδίο τάσης, εμποδίζοντας την κίνηση των εξαρθρώσεων και έτσι ενισχύοντας τη μήτρα. Η φάση ' είναι συνεκτική με τη μήτρα και έχει το ίδιο κρυσταλλικό πλέγμα. Μπορεί να κοπεί από τις κινούμενες εξαρθρώσεις για να σχηματίσει όρια αντιφασικού πεδίου και εξαρθρήματα υπερδικτύων, ενισχύοντας περαιτέρω τη μήτρα.
3. Ενίσχυση ορίων κόκκων:με την προσθήκη στοιχείων όπως B, C και Zr για την κάλυψη ατομικών κενών, τη βελτίωση του βαθμού κράματος των ορίων των κόκκων και τον καθαρισμό των ορίων των κόκκων. Αυτή η μέθοδος βελτιώνει τη συνολική απόδοση του κράματος αυξάνοντας την αντοχή και τη σταθερότητα των ορίων των κόκκων.
