A szuperötvözetek nagy teljesítményű fém anyagok, amelyek legalább két elemből állnak, amelyeket hőmérsékletükhöz és kémiai ellenállásukhoz, valamint nagy szilárdságból használnak ki. A szuperötvözetek számos alkalmazást találnak az iparágak durva környezetében, beleértve: orvosi, repülőgép- és kémiai feldolgozást. Ezekben az iparágakban a szuperötvözeteket orvosi implantátumokként, turbinapengékként és hangszerekként használják. A szuperötvözetek leggyakrabban nikkel-, vas- vagy kobalt-alapúak. Ezen anyagok felhasználásának fő előnye a hőállóság és az erősség tulajdonságai.
Öt fő típusú szuperfémek létezik: nikkel, vas, kobalt, titán és niobium. Az alábbiakban minden szuper-
Nikkel-alapú szuperfémek
A nikkel-alapú szuperfémek leggyakrabban nikkelből, alumíniumból és\/vagy titánból állnak. Ezeket az ötvözeteket széles körben használják turbinapengékként sugárhajtóművekben és turbófeltöltőkben, a kívánt anyag tulajdonságai miatt magas hőmérsékleten. A nikkel-bázis szuper- és az Inconel® példája. Az Inconel® nikkelből és krómból készül, ami magas hőmérsékleten magas korrózióállóságot eredményez.
Vas alapú szuperfémek
A vas alapú szuper- és a nikkelből vagy a krómból képződik. A vas alapú ötvözetek olcsóbbak, mint a többi szuperfém, és jól ismertek kopásállóságuk miatt. A vas alapú ötvözeteket repülőgép-csapágyakban és más alkalmazásokban használják, amelyek mozgó érintkezésnek vannak kitéve.
Kobalt-alapú szuperfémek
A kobalt szuperötvözet 50–60% kobaltot tartalmaz 20–30% króm és 5–10% volfrámmal. A kobalt ötvözetek magas fáradtsággal és nagyobb szilárdsággal rendelkeznek, mint a vas- és nikkel-alapú szuperfémek, magas hőmérsékletű alkalmazásokban. Magas korrózióállóságuk miatt a légkörnek kitett gázturbina néhány részét képezik.
Titán-alapú szuperötvözetek
A titán-alapú szuper- és a titánot körülbelül 11% molibdénnel keverve használják, ami csökkenti a szuperötvözet elasztikus modulusát. A titán-alapú szuper- és egyedi tulajdonsága a nagy keménysége. A titán-alapú szuperfémek számos alkalmazást találnak az űr- és orvosbiológiai iparban. A titán alapú szuper- és a Ti6AL4V egyik példája, amely egy titán-alumínium ötvözet.
Niobium-alapú szuperfémek
A niobium-alapú szuperfémek gyakran niobiumból és nikkelből készülnek. A niobium-alapú szuperfémek viszonylag alacsony szilárdsággal bírnak, összehasonlítva más nikkel-alapú bázisötvözetekkel. Magas hőmérsékleten azonban sokkal jobban megtartják erőüket, mint a nikkel-alapú ötvözetek. A niobium-alapú ötvözetek magas hőmérsékletű ellenállásuknak köszönhetően a sugárhajtású motorokban és a rakétákban magas a felhasználás.
