1. Основни функции на хром (Cr)
Подобряване на устойчивостта на корозия
Хромът има силен афинитет към кислорода. В корозивни среди (като окисляващи киселини, солни разтвори и влажна атмосфера) той може бързо да реагира с кислорода на повърхността на сплавта, за да образува плътна, прилепваща и самовъзстановяваща сепасивен филм от хромов оксид (Cr₂O3).. Този филм действа като физическа бариера, изолира вътрешната матрица от корозивната среда и предотвратява по-нататъшното проникване на корозивни йони (напр. Cl⁻, SO₄²⁻) в сплавта, като по този начин значително подобрява устойчивостта на сплавта към обща корозия, точкова корозия и цепнатина. Например, в сплави на базата на никел, като Inconel 625 и Hastelloy C276, съдържанието на хром от 15%–25% е ключът към осигуряване на тяхната устойчивост на корозия в среда на тежка химическа обработка.
Подобряване на-устойчивостта на окисление при висока температура
При повишени температури (над 600 градуса), Cr2O3 филмът, образуван върху повърхността на сплавта, има висока термична стабилност и ниска пропускливост на кислород. Той може ефективно да инхибира дифузията на кислород в матрицата на сплавта, като избягва образуването на свободни оксиди (като NiO), които са склонни към разцепване. Това позволява на сплавите на базата на никел-да поддържат структурна цялост и стабилност на работата при висока-температурна окислителна атмосфера (напр. промишлени пещи, компоненти на газови турбини).
Укрепване на матрицата на сплавта
Хромът може да се разтвори в никеловата матрица, за да образува aзаместващ твърд разтвор, което увеличава изкривяването на решетката на матрицата и възпрепятства движението на дислокациите. Този укрепващ-ефект от твърдия разтвор подобрява стайната-температура и висока{3}}температурна якост на сплавта, без значително да намалява нейната якост. В допълнение, хромът може да насърчи утаяването на укрепващи фази (напр. 'фаза, M₂₃C₆ карбид) в някои суперсплави на базата на никел-, като допълнително повишава устойчивостта на пълзене при висока-температура на сплавта.
2. Основни функции на молибден (Mo)
Повишена устойчивост на локализирана корозия
При намаляване на корозивните среди (като солна киселина, сярна киселина и фосфорна киселина), където пасивиращият ефект на хрома е отслабен, молибденът играе доминираща роля в устойчивостта на корозия. Молибденът може да обогати повърхността на сплавта и да реагира, за да образува филм от молибденов оксид (MoO₃) със силна устойчивост на корозия. По-важното е, че молибденът може да инхибира инициирането и разпространението на точкова корозия, причинена от Cl⁻ йони. Намалява разтворимостта на пасивния филм в разтвори, съдържащи хлорид-и повишава критичната температура на питинг (CPT) на сплавта, което прави сплавите на базата на никел- подходящи за мореплаване, добив на нефт и газ и химическа промишленост с високи концентрации на хлоридни йони. Например Hastelloy C276 със съдържание на молибден от 15%–16% проявява отлична устойчивост на точкова корозия в морска вода и хлорид-съдържаща киселинна среда.
Укрепване на-твърдия разтвор и подобряване на-устойчивостта на пълзене при висока температура
Молибденът има голям атомен радиус и може да образува високо стабилен заместващ твърд разтвор с никел. Добавянето му причинява значително изкривяване на решетката, което ефективно възпрепятства движението на дислокациите и дифузията на атомите при високи температури. Това значително подобрявависока{0}}температурна устойчивостиустойчивост на пълзенеот сплавта. В-базираните на никел суперсплави, използвани за лопатки на газови турбини и турбинни дискове, молибденът е важен укрепващ елемент, който помага на сплавта да поддържа структурна стабилност при дългосрочни-високи-температури и условия на висок-напрежение.
Подобрена устойчивост на намаляваща киселинна корозия
Молибденът може да подобри устойчивостта на сплавта към равномерна корозия в редуциращи киселини (напр. разредена солна киселина, разредена сярна киселина). За разлика от хрома, който е предразположен към пасивиране в редуциращи среди, молибденът може да образува стабилни комплекси с корозивни среди, намалявайки скоростта на корозия на матрицата на сплавта. Това прави никел-сплавите, съдържащи молибден, идеални материали за оборудване в химическата промишленост, което работи с редуциращи киселинни среди.
3. Синергичен ефект на хром и молибден
Хромът осигурява стабилен пасивен филм в окислителни среди, докато молибденът повишава устойчивостта на корозия на филма в редуциращи и -съдържащи хлорид среди.
Комбинираният укрепващ ефект на твърд{0}}разтвор на двата елемента значително подобрява якостта и устойчивостта на пълзене на сплавта както при стайна температура, така и при висока температура, като същевременно поддържа добра якост и обработваемост.
