يمكن تقسيم السبائك ذات درجة الحرارة العالية القائمة على النيكل إلى سبائك معززة بالمحلول الصلب وسبائك معززة بالترسيب وفقًا لطرق التقوية المختلفة.
تتمتع السبائك المقواة بالمحلول الصلب بقوة معينة في درجات الحرارة العالية ومقاومة جيدة للأكسدة. بالإضافة إلى ذلك، فهي تتمتع أيضًا بمقاومة جيدة للتآكل الساخن، ومقاومة التعب الساخن والبارد، وقابلية اللحام واللدونة.
هذه السبيكة مناسبة لتصنيع الأجزاء ذات درجة حرارة العمل العالية والضغط المنخفض، مثل غرفة الاحتراق في توربينات الغاز.
تتبنى السبائك المعززة بالترسيب ثلاث طرق تقوية: تقوية المحاليل الصلبة، وتقوية الترسيب، وتقوية حدود الحبوب. لديهم مقاومة جيدة للأكسدة، ومقاومة التعب، ومقاومة التآكل الساخن وقوة زحف درجات الحرارة العالية. هذه السبيكة مناسبة لتصنيع الأجزاء ذات الضغط العالي عند درجة حرارة عالية، مثل شفرات التوربينات وأقراص التوربينات لتوربينات الغاز.
1. تقوية المحلول الصلب:من خلال إضافة عناصر W وMo وCr وTa وNb وعناصر أخرى إلى سبيكة المصفوفة، فإن هذه العناصر غير متوافقة مع ثابت الشبكة للمصفوفة، مما يؤدي إلى تشويه شبكة المصفوفة، وتقليل طاقة خطأ التراص، وإنتاج ترتيب قصير المدى والفصل الذري مما يعيق حركة الخلع ويحسن القوة الحرارية للسبيكة. ينعكس تأثير تقوية المحلول الصلب بشكل أساسي في جانبين: عندما تكون درجة الحرارة أقل من 0.6Tm، يزيد تشويه الشبكة من مقاومة الانزلاق ويجعل تشوه الانزلاق صعبًا؛ عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 0.6Tm، تزداد قوة الترابط بين الذرات، وتنخفض قدرة انتشار العنصر، وتزداد درجة حرارة إعادة التبلور، ويتم إعاقة تشوه الانتشار.
2. تعزيز هطول الأمطار:عن طريق إضافة عناصر مثل Al وTi وNb وRe وTa إلى السبيكة لتكوين مرحلة مستقرة، أو إضافة عناصر مثل C وB لتكوين أنواع مختلفة من الكربيدات. تترسب هذه الأطوار الثانية في المطرق بشكل متماسك، وتشكل مجال إجهاد مرن قوي، مما يعيق حركة الانخلاعات، وبالتالي تقوية المطرق. المرحلة ′ متماسكة مع المصفوفة، ولها نفس الشبكة البلورية. يمكن قطعها عن طريق الاضطرابات المتحركة لتشكيل حدود المجال المضاد للطور وخلع الشبكة الفائقة، مما يزيد من تقوية المصفوفة.
3. تعزيز حدود الحبوب:وذلك عن طريق إضافة عناصر مثل B وC وZr لملء الشواغر الذرية وتحسين درجة صناعة السبائك لحدود الحبوب وتنقية حدود الحبوب. تعمل هذه الطريقة على تحسين الأداء العام للسبيكة عن طريق زيادة قوة واستقرار حدود الحبوب.
