Høytemperaturlegeringsplater er et spesialmateriale som opprettholder utmerket ytelse i høytemperaturmiljøer. Det er mye brukt innen luftfart, energi, kjemi og andre felt. Fordelene gjenspeiles først og fremst i følgende aspekter:

1. Utmerket stabilitet ved høy temperatur

Høytemperaturstyrkebevaring: Selv i høytemperaturmiljøer over 600 °C opprettholder den høy strekkfasthet, flytegrense og utmattingsstyrke, og mykner ikke raskt med økende temperaturer. For eksempel opprettholder nikkelbaserte superlegeringer tilstrekkelige mekaniske egenskaper ved temperaturer rundt 1000 °C, og oppfyller kravene til kritiske komponenter som motorturbinblader.

Krypemotstand: Når materialet utsettes for langvarig belastning ved høye temperaturer, viser det minimal deformasjon (krypemotstand), noe som forhindrer svikt på grunn av langsom strukturell deformasjon. Dette er avgjørende for utstyr som turbiner og kjeler som opererer i miljøer med høy temperatur og høyt trykk.

2. Utmerket oksidasjons- og korrosjonsbestandighet

Motstand mot høy temperaturoksidasjon: I høytemperaturluft eller gass danner materialet en tett oksidfilm (som Cr₂O₃ eller Al₂O₃) på overflaten, noe som forhindrer ytterligere oksygenangrep, effektivt motstår oksidativ korrosjon og forlenger levetiden. For eksempel opprettholder legeringsplater som inneholder krom og aluminium utmerket oksidasjonsmotstand ved temperaturer over 1000 °C.

Korrosjonsbestandighet: Høytemperaturlegeringer er motstandsdyktige mot sure og alkaliske gasser (som hydrogensulfid og svoveldioksid), smeltede metaller og salter, noe som gjør dem egnet for komplekse miljøer som kjemiske reaktorer, avfallsforbrenningsanlegg og kjernereaktorer.

3. Utmerket prosesserbarhet og strukturell stabilitet

Bearbeidbarhet: Til tross for sin høye styrke, kan høytemperaturlegeringer formes til en rekke former, inkludert plater og rør, gjennom prosesser som smiing, valsing og sveising, for å oppfylle de strukturelle designkravene til ulikt utstyr (som varmebestandige stålplater for store kjeler og forbrenningskammerpaneler for flymotorer).

Mikrostrukturell stabilitet: Selv ved langvarig bruk ved høy temperatur er det lite sannsynlig at den indre metallografiske strukturen (som legeringsfasen og kornstrukturen) vil gjennomgå vesentlige endringer. Dette forhindrer ytelsesforringelse på grunn av strukturell forringelse og sikrer langsiktig pålitelig drift av materialet.

4. Bredt temperaturområde, egnet for ekstreme miljøer

Legeringsplater dekker temperaturområdet fra middels høye temperaturer (600 °C) til ultrahøye temperaturer (over 1200 °C). Legeringsplater med ulik sammensetning er egnet for ulike bruksområder: for eksempel er jernbaserte legeringer egnet for temperaturer mellom 600–800 °C, nikkelbaserte legeringer er egnet for temperaturer mellom 800–1200 °C, og koboltbaserte legeringer kan brukes ved høyere temperaturer i korte perioder.

De tåler den kombinerte effekten av høye temperaturer og mekaniske belastninger. For eksempel må turbinskiver i flymotorer tåle både de høye temperaturene i forbrenningsgassene og sentrifugalkreftene som genereres av høyhastighetsrotasjon.

5. Lettvekt og potensial for energisparing

Sammenlignet med tradisjonelle varmebestandige ståltyper har noen høytemperaturlegeringer (som nikkelbaserte og titan-aluminiumbaserte legeringer) lavere tetthet ved samme høytemperaturytelse, noe som bidrar til lettvekt av utstyr (for eksempel reduserer strukturell vekt og energiforbruk i luftfartsindustrien).

På grunn av deres overlegne temperaturbestandighet og holdbarhet kan de redusere hyppigheten av vedlikehold av utstyr og utskiftingskostnader, noe som indirekte forbedrer energieffektiviteten (for eksempel kan bruk av høytemperaturlegeringsplater i kraftverkskjeler øke forbrenningstemperaturene og kraftproduksjonseffektiviteten).