La planxa d'aliatge d'alta temperatura és un material especial que manté un rendiment excel·lent en entorns d'alta temperatura. S'utilitza àmpliament en camps aeroespacial, energètic, químic i altres. Els seus avantatges es reflecteixen principalment en els aspectes següents:

1. Excel·lent estabilitat a altes temperatures

Retenció de la resistència a altes temperatures: Fins i tot en ambients d'altes temperatures per sobre dels 600 °C, manté una alta resistència a la tracció, límit elàstic i resistència a la fatiga, i no s'estova ràpidament amb l'augment de les temperatures. Per exemple, els superaliatges a base de níquel mantenen propietats mecàniques suficients a temperatures al voltant dels 1000 °C, complint els requisits de components crítics com ara les pales de les turbines dels motors.

Resistència a la fluència: Quan se sotmet a tensions a llarg termini a altes temperatures, el material presenta una deformació mínima (resistència a la fluència), cosa que evita la fallada deguda a la lenta deformació estructural. Això és crucial per a equips com ara turbines i calderes que funcionen en entorns d'alta temperatura i alta pressió.

2. Excel·lent resistència a l'oxidació i la corrosió

Resistència a l'oxidació a altes temperatures: En aire o gas a altes temperatures, el material forma una densa pel·lícula d'òxid (com ara Cr₂O₃ o Al₂O₃) a la seva superfície, cosa que evita un atac d'oxigen posterior, resisteix eficaçment la corrosió oxidativa i allarga la seva vida útil. Per exemple, les plaques d'aliatge que contenen crom i alumini mantenen una excel·lent resistència a l'oxidació a temperatures superiors a 1000 °C.

Resistència a la corrosió: els aliatges d'alta temperatura són resistents als gasos àcids i alcalins (com ara sulfur d'hidrogen i diòxid de sofre), metalls fosos i sals, cosa que els fa adequats per a entorns complexos com ara reactors químics, incineradores de residus i reactors nuclears.

3. Excel·lent processabilitat i estabilitat estructural

Processabilitat: Malgrat la seva alta resistència, els aliatges d'alta temperatura es poden formar en una varietat de formes, incloent-hi plaques i tubs, mitjançant processos com la forja, el laminat i la soldadura, per complir els requisits de disseny estructural de diferents equips (com ara plaques d'acer resistents a la calor per a grans calderes i panells de cambres de combustió per a motors d'avions).

Estabilitat microestructural: Fins i tot amb un ús a llarg termini a altes temperatures, és poc probable que l'estructura metal·logràfica interna (com ara la fase d'aliatge i l'estructura del gra) pateixi canvis significatius. Això evita la degradació del rendiment a causa de la degradació estructural i garanteix un funcionament fiable del material a llarg termini.

4. Ampli rang de temperatures, adequat per a entorns extrems

Les plaques d'aliatge cobreixen el rang de temperatures des de temperatures mitjanes-altes (600 °C) fins a temperatures ultraaltes (per sobre de 1200 °C). Les plaques d'aliatge amb diferents composicions són adequades per a diferents aplicacions: per exemple, els aliatges a base de ferro són adequats per a temperatures entre 600 i 800 °C, els aliatges a base de níquel són adequats per a temperatures entre 800 i 1200 °C i els aliatges a base de cobalt es poden utilitzar a temperatures més altes durant períodes curts de temps.

Poden suportar els efectes combinats de les altes temperatures i les càrregues mecàniques. Per exemple, els discs de les turbines dels motors dels avions han de suportar tant les altes temperatures dels gasos de combustió com les forces centrífugues generades per la rotació a alta velocitat.

5. Lleugeresa i potencial d'estalvi d'energia

En comparació amb els acers resistents a la calor tradicionals, alguns aliatges d'alta temperatura (com ara els aliatges a base de níquel i els aliatges a base de titani-alumini) tenen una densitat més baixa amb el mateix rendiment a alta temperatura, cosa que contribueix a l'alleugeriment dels equips (per exemple, reduint el pes estructural i el consum d'energia en la indústria aeroespacial).

A causa de la seva resistència a la temperatura i durabilitat superiors, poden reduir la freqüència de manteniment dels equips i els costos de substitució, millorant indirectament l'eficiència energètica (per exemple, l'ús de plaques d'aliatge d'alta temperatura en calderes de centrals elèctriques pot augmentar les temperatures de combustió i l'eficiència de la generació d'energia).