Muhafazalar

Yüksek-sıcaklık alaşımları arasında en geniş kullanılan malzemeler nikel-bazlı alaşımlardır. Bu nedenle, sıklıkla havacılık motorlarında ve elektrik üretim türbinlerinde, ilaveten petrokimyada, yiyecek üretiminde, nükleer reaktörlerde ve kirlilik kontrol ekipmanlarında kullanılmaktadır. Nikel alaşımları iki yöntemle kuvvetlendirilebilir: Katı çözelti ile güçlendirme veya Fcc matrisinde intermatalik bileşiklerin çökeltisi ile sertleştirme. INCONEL® 625 ve Hastelloy® X gibi alaşımlar katı çözelti ile güçlendirilmiştir. Bu katı çözelti ile sertleştirilmiş alaşımlar, karbür çökeltileri ile ek bir kuvvet daha kazanabilirler. INCONEL® 718 gibi alaşımlar ise çökelme ile sertleştirilmiştir. MA-754 ile özleştirilmiş, üçüncü bir sınıf olan nikel-bazlı süper alaşımlar ise İtriyum (Y2O3) ve bazı durumlarda ise γ´(birincil gama) çökeltisi (MA-6000E) gibi inert partiküllerin dağılımı ile güçlendirilmiştir. Nikel-bazlı alaşımlar döküm ve dövme formlarda bulunabilir. Rene 95, Udimet 720 ve IN100 gibi yüksek alaşımlı bileşimler ise toz metalurjisi ve takip eden dövme işlemi ile üretilir. Yukarıdaki dövülmüş ve döküm alaşımlarının güçlendirilmesi için kullanılan katkı maddesi γ’ çökeltisidir. INCONEL® 718 için ana güçlendirici katkı maddesi γ˝(çifte birincil gama)’dır. INCONEL 725 gibi Niobyum, Titanium ve Alüminyum içeren alaşımlar ise γ´ ve γ˝ çökeltisi ile güçlendirilir.

Kobalt-bazlı süper alaşımlar 2000˚ F (1093˚ C) sıcaklıkların üstünde yüksek korozyon direncine sahiptir ve yanma odası parçaları, gaz türbinleri gibi sıcak bölge uygulamalarında kullanılırlar. Döküm ve şekillendirilmiş demir formlar bulunabilirler. Kobalt-bazlı süper alaşımlar, katı çözelti ile kuvvetlendirilmiş (Demir, Krom ve Tungsten), öztenitik ( yüzey merkezli kübik veya ffc) matrisli, az miktarda karbür (Titanium, Tantalyum, Hafniyum ve Niobyum) çökeltisi ile karakterize edilirler.Bu nedenle güçlendirme mekanizmaları γ´ çökeltilerinden daha ziyade karbürlere dayanmaktadır. Bu alaşımların kaynaklanabilirliği ve termal yorulma dirençleri Nikel-bazlı alaşımlara göre daha iyidir. Stellite 31 gibi dökme alaşımlar ise gaz tübinlerinin  ( kanatçıklar ve vanalar) sıcak bölgelerinde kullanılır. Haynes 25 gibi şekillendirilmiş alaşımlar ise levha olarak üretilip, yanma odalarında kullanılır.

Demir-nikel-bazlı alaşımlar, γ´ güçlendirme katkısı hariç dövülmüş östenitik paslanmaz çeliklere benzemektedir. Bu alaşımlar diğer üç süper alaşım malzemeler içindeki en düşük yüksek sıcaklık dayanımına sahiptirler ve genellikle gaz türbin disklerinde ve kanatçıklarda dövülmüş halde kullanılırlar. Dövülmüş alaşımların birçoğu korozyon direnci sağlamak için yüksek oranda krom içerirler. Yüksek sıcaklık dayanımlarını, katı çözelti sertleşmesine (alaşım matrisine dağılmış çözünmüş atomlar ile sertliğin sağlanması) veya çökelti sertleşmesine (çökelti partikülleri ile sertliğin sağlanması) borçludurlar. Haynes 556 ve 19-9 DL gibi alaşımlar Molibden, Tungsten, Titanyum ve Niobiyum elementlerinin katı çözeltisi ile sertleşirler. A286 ve Incoloy 909 alaşımları ise çökelme ile sertleşmektedir. En bildik çökeltiler γ´, (Ni3 [Al, Ti]) ( A286), ve γ˝, (Ni3Nb) (Incoloy 909)’dır. Bir diğer yüksek karbon ihtiva eden demir-nikel-bazlı alaşım grubu ise karbürler, nitrürler ve katı çözeltilerle güçlendirilmektedir. γ´ ile kuvvetlendirilmiş alaşım grupları ise düşük genleşme katsayısı ve yüksek dayanımları sayesinde kendilerine şaft, ring ve gaz turbin muhavazası uygulamalarında yer bulmaktadır.