Nikkelaluminiumlegering

Nikkelaluminiumlegering is een groep materialen die hoofdzakelijk uit nikkel en aluminium bestaan, vaak in intermetallische fasen zoals NiAl (B2-structuur) en Ni3Al (gamma-prime). Deze legeringen hebben een hoog smeltpunt en een relatief lage dichtheid, en vertonen uitstekende oxidatie- en corrosiebestendigheid bij hoge temperaturen. Door hun combinatie van hoge temperatuurssterkte en lichte constructie worden ze onderzocht voor toepassingen in de luchtvaart, energie en de industriële sector.

Eigenschappen: NiAl- en Ni3Al-typen bieden hoge sterkte bij verhoogde temperaturen en goede oxidatiebestendigheid doordat een beschermende oxidelaag kan vormen. Een belangrijke beperking is geringe vervormbaarheid bij kamertemperatuur, waardoor verwerking en fabricage uitdagender zijn. Ductiliteit en taaiheid kunnen worden verbeterd door toevoegingen van andere elementen of door speciale warmtebehandelingen, maar de materialen blijven gevoeliger voor brosheid dan veel conventionele legeringen.

Productie en verwerking: deze legeringen worden vaak geproduceerd door smeltgieten gevolgd door warm bewerken (smeden, extruderen, walsen) of via poedertechnologieën. Voor coatings en oppervlaktebehandelingen worden depositionstechnieken toegepast om een beschermende NiAl- of Ni3Al-achtige laag op onderliggende substraten te vormen.

Toepassingen: de belangrijkste toepassingen bevinden zich in hoogtemperatuurbescherming en in onderdelen die aan hoge temperaturen en oxidatie worden blootgesteld. NiAl-gebaseerde coatings kunnen een beschermende oxidelaag vormen die de onderliggende materialen tegen oxidatie en corrosie beschermen, terwijl ook onderzoek gericht is op structurele onderdelen die baat hebben bij een combinatie van sterkte en lichte constructie.

Uitdagingen en ontwikkeling: onderzoek richt zich op het verbeteren van ductiliteit, lasbaarheid en kostenefficiëntie, evenals het optimaliseren van microstructuur en legeringsontwerpen om bredere toepassing mogelijk te maken.