Karstumizturīgs sakausējums, kas pazīstams arī kā supersakausējums, ir ļoti nozīmīgs rūpniecības nodaļām un lietojuma tehnoloģiju jomām augstas temperatūras apstākļos.
Vispārīgi runājot, jo augstāka ir metāla materiālu kušanas temperatūra, jo augstāka temperatūras robeža, ko var izmantot. Tas ir tāpēc, ka, paaugstinoties temperatūrai, metālu materiālu mehāniskās īpašības ievērojami samazinās, un attiecīgi palielinās oksidācijas korozijas tendence. Tāpēc vispārējie metāla materiāli ilgstoši var darboties tikai 500 grādi ~ 600 grādi. Metālu, kas var strādāt augstā temperatūrā, kas pārsniedz 700 grādus, parasti sauc par karstumizturīgu sakausējumu. "Karstumizturība" nozīmē, ka tas var uzturēt pietiekamu izturību un labu oksidācijas izturību augstā temperatūrā.
Ir divi veidi, kā uzlabot tērauda oksidācijas izturību: viens ir pievienot tēraudam Cr, Si, Al un citus leģējošus elementus vai veikt tērauda virsmas apstrādi ar Cr, Si, Al sakausējumu. Tie var ātri izveidot blīvu oksīda plēvi oksidējošā atmosfērā un stingri piestiprināties pie tērauda virsmas, tādējādi efektīvi novēršot oksidēšanās turpināšanos. Otrs ir ar dažādām metodēm veidot uz tērauda virsmas augstas kušanas temperatūras oksīdu, karbīdu, nitrīdu un citus augstas temperatūras izturīgus pārklājumus.
Ir daudzi veidi, kā uzlabot tērauda izturību augstā temperatūrā. No struktūras un īpašību ķīmiskā viedokļa ir aptuveni divas galvenās metodes:
Viens no tiem ir palielināt savienojuma spēku starp atomiem tēraudā augstā temperatūrā. Tiek norādīts, ka saites stiprums metālos galvenokārt ir saistīts ar nepāra elektronu skaitu atomos. No periodiskās tabulas elementa VI B metāla saite ir spēcīgākā tajā pašā periodā. Tāpēc vislabākais efekts ir Cr, Mo, W atomu pievienošana tēraudam.
Otrs ir pievienot elementus, kas var veidot dažādus karbīdus vai intermetāliskus savienojumus, lai stiprinātu tērauda matricu. Karbīdi, kas iegūti no vairākiem pārejas metāliem un oglekļa atomiem, pieder pie intersticiālajiem savienojumiem. Tie pievieno kovalentās saites komponentus, pamatojoties uz metāla saitēm, tāpēc tiem ir liela cietība un augsta kušanas temperatūra. Piemēram, pievienojot W, Mo, V, Nb, var radīt WC, W2C, MoC, Mo2C, VC, NbC un citus karbīdus, tādējādi palielinot tērauda izturību augstā temperatūrā.
Papildus karstumizturīgiem sakausējumiem uz dzelzs bāzes ar sakausējuma metodi var sagatavot arī karstumizturīgus sakausējumus uz niķeļa, molibdēna, niobija un volframa bāzes. Tiem piemīt labas mehāniskās īpašības un ķīmiskā stabilitāte augstā temperatūrā. Starp tiem niķeļa bāzes sakausējums ir labākais īpaši karstumizturīgais metāla materiāls, un matrica struktūrā ir Ni? Cr? Co un Ni3Al metāla savienojuma cieto šķīdumu pēc apstrādes var izmantot 1000 ° ~ 1100 grādu temperatūrā.
