Žáruvzdorná slitina, známá také jako superslitina, má velký význam pro průmyslová oddělení a aplikační technologie za podmínek vysokých teplot.
Obecně lze říci, že čím vyšší je bod tání kovových materiálů, tím vyšší je teplotní limit, který lze použít. S rostoucí teplotou totiž výrazně klesají mechanické vlastnosti kovových materiálů a úměrně tomu roste trend oxidační koroze. Proto mohou obecné kovové materiály po dlouhou dobu pracovat pouze při 500 stupních ~ 600 stupních. Kov, který může pracovat při vysoké teplotě vyšší než 700 stupňů, se obecně nazývá žáruvzdorná slitina. "Tepelná odolnost" znamená, že si může udržet dostatečnou pevnost a dobrou odolnost proti oxidaci při vysoké teplotě.
Existují dva způsoby, jak zlepšit odolnost oceli proti oxidaci: jedním je přidání Cr, Si, Al a dalších legujících prvků do oceli, nebo provedení úpravy legováním Cr, Si, Al na povrchu oceli. Mohou rychle vytvořit hustý oxidový film v oxidační atmosféře a pevně se přichytit k povrchu oceli, čímž účinně zabrání pokračování oxidace. Druhým je vytvoření povlaků z oxidů, karbidu, nitridu a dalších vysoce teplotně odolných povlaků na povrchu oceli různými metodami.
Existuje mnoho způsobů, jak zlepšit pevnost oceli při vysokých teplotách. Z chemického hlediska struktury a vlastností existují zhruba dvě hlavní metody:
Jedním z nich je zvýšení vazebné síly mezi atomy v oceli při vysokých teplotách. Poukazuje se na to, že síla vazby v kovech souvisí hlavně s počtem nepárových elektronů v atomech. Z periodické tabulky je kovová vazba prvku VI B ve stejném období nejsilnější. Proto přidání atomů Cr, Mo, W do oceli má nejlepší účinek.
Druhým je přidání prvků, které mohou tvořit různé karbidy nebo intermetalické sloučeniny ke zpevnění ocelové matrice. Karbidy generované z řady přechodných kovů a uhlíkových atomů patří k intersticiálním sloučeninám. Přidávají složky kovalentní vazby na bázi kovových vazeb, takže mají velkou tvrdost a vysoký bod tání. Například přidáním W, Mo, V, Nb může vzniknout WC, W2C, MoC, Mo2C, VC, NbC a další karbidy, čímž se zvýší pevnost oceli za vysokých teplot.
Kromě žáruvzdorných slitin na bázi železa lze slitinovou metodou připravit také žáruvzdorné slitiny na bázi niklu, molybdenu, niobu a wolframu. Mají dobré mechanické vlastnosti a chemickou stabilitu při vysokých teplotách. Mezi nimi je slitina na bázi niklu nejlepším super tepelně odolným kovovým materiálem a matrice ve struktuře je Ni? Cr? Pevný roztok kovové sloučeniny Co a Ni3Al lze použít při 1000 stupních ~ 1100 stupních po ošetření.
