Mae aloi gwrthsefyll gwres, a elwir hefyd yn superalloy, o arwyddocâd mawr i adrannau diwydiannol a meysydd technoleg cymhwyso o dan amodau tymheredd uchel.
Yn gyffredinol, po uchaf yw pwynt toddi deunyddiau metel, yr uchaf yw'r terfyn tymheredd y gellir ei ddefnyddio. Mae hyn oherwydd gyda'r cynnydd mewn tymheredd, mae priodweddau mecanyddol deunyddiau metel yn gostwng yn sylweddol, ac mae tueddiad cyrydiad ocsideiddio yn cynyddu yn unol â hynny. Felly, dim ond am amser hir y gall deunyddiau metel cyffredinol weithio ar 500 gradd ~ 600 gradd. Yn gyffredinol, gelwir y metel sy'n gallu gweithio ar dymheredd uchel uwch na 700 gradd yn aloi sy'n gwrthsefyll gwres. Mae "gwrthsefyll gwres" yn golygu y gall gynnal digon o gryfder a gwrthiant ocsideiddio da o dan dymheredd uchel.
Mae dwy ffordd i wella ymwrthedd ocsideiddio dur: un yw ychwanegu Cr, Si, Al ac elfennau aloi eraill i'r dur, neu gynnal triniaeth aloi Cr, Si, Al ar wyneb y dur. Gallant ffurfio ffilm ocsid trwchus yn gyflym yn yr atmosffer ocsideiddio a'i gysylltu'n gadarn â'r wyneb dur, gan atal yr ocsidiad rhag parhau i bob pwrpas. Y llall yw ffurfio ocsid pwynt toddi uchel, carbid, nitrid a haenau gwrthsefyll tymheredd uchel eraill ar yr wyneb dur trwy wahanol ddulliau.
Mae yna lawer o ffyrdd i wella cryfder tymheredd uchel dur. O safbwynt cemegol strwythur ac eiddo, mae tua dau brif ddull:
Un yw cynyddu'r grym bondio rhwng atomau mewn dur ar dymheredd uchel. Mae'n cael ei nodi bod cryfder bond mewn metelau yn bennaf gysylltiedig â nifer yr electronau unpar mewn atomau. O'r tabl cyfnodol, bond metel elfen VI B yw'r cryfaf yn yr un cyfnod. Felly, mae ychwanegu atomau Cr, Mo, W i'r dur yn cael yr effaith orau.
Y llall yw ychwanegu elfennau a all ffurfio carbidau amrywiol neu gyfansoddion rhyngfetelaidd i gryfhau'r matrics dur. Mae carbidau a gynhyrchir o nifer o fetelau trosiannol ac atomau carbon yn perthyn i gyfansoddion interstitial. Maent yn ychwanegu cydrannau bond cofalent ar sail bondiau metel, felly mae ganddynt galedwch mawr a phwynt toddi uchel. Er enghraifft, gall ychwanegu W, Mo, V, Nb gynhyrchu WC, W2C, MoC, Mo2C, VC, NbC a carbidau eraill, gan gynyddu cryfder tymheredd uchel dur.
Yn ogystal ag aloion sy'n gwrthsefyll gwres sy'n seiliedig ar haearn, gellir paratoi aloion gwrthsefyll gwres sy'n seiliedig ar nicel, seiliedig ar folybdenwm, seiliedig ar niobium a thwngsten trwy ddull aloi. Mae ganddynt briodweddau mecanyddol da a sefydlogrwydd cemegol ar dymheredd uchel. Yn eu plith, aloi sylfaen nicel yw'r deunydd metel gwrthsefyll gwres gorau, a'r matrics yn y strwythur yw Ni? Cr? Gellir defnyddio hydoddiant solet cyfansawdd metel Co a Ni3Al ar 1000 gradd ~ 1100 gradd ar ôl triniaeth.
