Superalloys eru fyrst og fremst flokkaðir af grunnmálmi þeirra, þar sem þetta ákvarðar kjarnaeiginleika þeirra og forrit. Þrír aðalflokkarnir eru:
Nikkel-undirstaða Superalloys: Mest notaða gerðin og greinir yfir 70% af Superalloy forritum. Þeir eru metnir fyrir óvenjulegan styrk háhita, skriðþol og oxunarþol. Smásjá þeirra er stöðug með botnfalli eins og '(ni₃al) og „(ni₃nb), sem styrkir álfelginn, jafnvel við hitastig yfir 1.000 gráðu. Algeng dæmi eru Inconel 718, Hastelloy X og René 104. Þeir ráða yfir í loftsagni (hverflablöð, brennsluhólf) og iðnaðar gasíbínur.
Kóbalt-undirstaða Superalloys: Þekktur fyrir yfirburða slitþol, tæringarþol (sérstaklega í hörðu efnaumhverfi) og varðveislu styrkleika við mjög hátt hitastig (allt að 1.100 gráðu). Þeir treysta á karbít botnfall (td cr₂₃c₆) til styrkingar frekar en 'áfanga, sem gerir þá minna tilhneigingu til að faðma undir hringlaga hitauppstreymi. Sem dæmi má nefna Haynes 188, Stellite 6 og L605. Þau eru notuð í loki sæti, hverfla vang og læknisfræðilegar ígræðslur (td mjöðmaskipti).
Járn-nikkel-undirstaða Superalloys: Hybrid flokkur með járn-nikkel fylki (venjulega 30–50% nikkel). Þau bjóða upp á jafnvægi styrkleika, oxunarþol og lægri kostnað miðað við nikkel-byggðar málmblöndur, þó að háhitaárangur þeirra sé aðeins óæðri. Þau eru oft notuð í forritum með hóflegum hitastigskröfum, svo sem þrýstiskipum, kjarnakljúfum og iðnaðarofnum. Sem dæmi má nefna Incoloy 800H og A-286.
„Sterkasta“ ofurstillan fer eftir samhenginu-styrkur háhita, Togstyrkur við stofuhita, eðaskríða mótspyrna-En einn áberandi fyrir mikinn háhitaárangur erRené N5(Nikkel-undirstaða Superalloy).
René N5 er þróað fyrir túrbínuvélar í geimferðum og heldur framúrskarandi styrk við hitastig allt að 1.100 gráðu. Togstyrkur þess er meiri en 1.400 MPa við stofuhita og er áfram yfir 700 MPa við 1.000 gráðu.
Það felur í sér sjaldgæfa þætti eins og Rhenium (RE) og Ruthenium (RU) til að auka skriðþol og bæla óstöðugleika fasa, sem gerir það kleift að standast öfgafullt vélrænt og hitauppstreymi í hverflablöðum.
Annar keppinautur erInconel 718, sem býður upp á mikinn togstyrk (yfir 1.300 MPa við stofuhita) og framúrskarandi þreytuþol, þó að styrkur hans lækki hraðar yfir 650 gráðu samanborið við René N5. Fyrir styrkleika í herbergjum, eru nokkrar kóbalt-byggðar málmblöndur eins ogHaynes 25Sýna einnig glæsilegan togstyrk (~ 1.200 MPa) en eru betri en háþróaður afbrigði sem byggir á nikkel í háhita.
Það er engin alhliða „besta“ Superalloy, þar sem frammistaða fer eftir sérstökum kröfum um forrit. Þó,Nikkel-undirstaða Superalloyseru oft álitnir fjölhæfustu vegna breiðs sviðs yfirburða eiginleika:
Þeir skara fram úr í háhitastyrk, skriðþol og oxunarþol og mikilvægustu umhverfi (td þotuvélar, gasturbínur).
Hægt er að sníða smíði þeirra með álfelgum (bæta Al, ti, re, osfrv.) Til að hámarka fyrir sérstakar aðstæður, frá efnafræðilegum tæringu til hitauppstreymis.
Inconel 718, nikkel-byggð ál, er oft vitnað sem „vinnuhestur“ vegna jafnvægis styrkleika, suðuhæfni og hagkvæmni, sem gerir það hentugt fyrir allt frá geimverum í olíu- og gasbúnað.
Til sérhæfðra nota:
Kóbalt-byggð málmblöndureru betri fyrir slit og tæringarviðnám (td læknisígræðslur).
Járn-nikkel málmblöndureru ákjósanlegir fyrir kostnaðarviðkvæmir, miðlungs hitastig (td kjarnakljúfur).
STELLITE 6er klassískt dæmi um kóbalt-undirstaða Superalloy.
Samsetning: ~ 65% kóbalt, ~ 27% króm, ~ 4% wolfram og lítið magn af kolefni og nikkel.
Eiginleikar: Óvenjuleg slitþol (vegna harða karbítagnir eins og Cr₃C₂ og WC), mikil tæringarþol (jafnvel í sýrum og bráðnum málmum) og varðveisla styrkleika allt að 870 gráðu.
Forrit: Lokasæti í brunahreyflum, skurðarverkfærum, burðarflötum og skurðaðgerðartæki (þökk sé lífsamhæfni).
Nikkel-byggð Superalloys er fjölbreytt, með lyfjaformum sem eru sniðnar að sérstökum atvinnugreinum. Lykilategundir fela í sér:
Inconel Series:
Inconel 600: ónæmur fyrir oxun og tæringu með háhita; Notað við efnavinnslu og kjarnakljúfa.
Inconel 718: mest notaða nikkel-byggð ál, metin fyrir mikinn styrk, þreytuþol og suðuhæfni; Notað í geimferða (hverflum diskum) og olíusviði.
Inconel 625: Framúrskarandi tæringarþol í hörðu umhverfi (td sjó, sýrur); notað í sjávar- og efnaiðnaði.
Hastelloy Series:
Hastelloy C-276: óvenjulegur ónæmi gegn árásargjarn efni (sýrur, klóríð); notaður í efnavinnslu og mengunarstýringarbúnaði.
Hastelloy X: hannað fyrir háhita styrk og oxunarþol; Notað í brennsluhólfum á gasturbínu.
René málmblöndur(Aerospace-fókus):
René 80: Notað í hverflablöð fyrir mikla skriðþol sitt við 1.000 gráðu.
René 104: Nútímaleg ál með Rhenium og Ruthenium, bjartsýni fyrir öfgafulla hitastig.
Waspaloy: Hástyrkur ál með góðum hitastöðugleika; Notað í hverflablöðum og festingum í þotuvélum.
Udimet málmblöndur:
Udimet 700: þekktur fyrir háhita togstyrk; notað í hverflaíhlutum.
Þessar málmblöndur eru breytilegar í málmblöndur (td Re, Mo, Cr) til að halda jafnvægi á styrk, tæringarþol og framleiðslugetu fyrir markforrit þeirra.
