Legure na bazi nikla koriste se kao visokotemperaturni i kemijski otporni materijali. Kemijska otpornost prvenstveno je određena legirajućim elementima Krom, Molibden i Volfram. Maksimalni toplinski otpor može se postići otvrdnjavanjem oborina aluminijem, niobijem i titanom.
Glavna komponenta legura na bazi nikla je element nikal. Legure na bazi nikla uglavnom se upotrebljavaju kao materijali za visoke temperature i kao kemijski otporni materijali, pri čemu otpornost na visoke radne temperature i uvjete okoline posebno određuju legirajući elementi krom, molibden, kobalt, volfram i aluminij, između ostalog. S jedne strane, legirajući elementi odgovorni su za stvrdnjavanje čvrste otopine austenitne čvrste otopine Ni, ali s druge strane koriste se i za stvrdnjavanje taloženjem i jačanje čestica. Ovisno o potrebnim svojstvima, legure na bazi nikla često sadrže više od deset različitih legirajućih elemenata.
Stalne radne temperature legura na bazi nikla su do oko 1.100 °C.
Posebno se koriste legure nikal-željezo, nikal-željezo-krom, nikal-krom, nikal-molibden-krom i nikal-krom-kobalt. Većina legura nikla klasificirana je prema međunarodnim standardima.
Materijali od nikla koriste se u širokom rasponu primjena, posebno u
– u kemijskoj industriji za procesno inženjerstvo
kao što su cijevi kondenzatora, kotlovi, izmjenjivači topline, ventili i pumpe,
ventili i pumpe
– Zrakoplovstvo (npr. motori, turbine, pričvršćivači)
– Automobilska industrija (npr. tehnologija ventila, katalizatori)
– Komponente otporne na morsku vodu za postrojenja za desalinizaciju
i u brodogradnji
– Proizvodnja električne energije (npr. generatori elektrana)
– Proizvodnja nafte i plina (npr. alati za bušenje)
– Zaštita okoliša i gospodarenje otpadom (npr. dimnim plinovima
postrojenja za odsumporavanje, postrojenja za spaljivanje otpada,
postrojenja za desalinizaciju morske vode itd.
Superlegure na bazi nikla odnose se na legure posebnog sastava koje se proizvode posebno za primjene na visokim temperaturama (npr. u konstrukciji motora).
Glavna prednost superlegura na bazi nikla je njihova čvrstoća na puzanje i zamor na visokim temperaturama. Od oko 550 °C u tom su pogledu superiorniji od visokotemperaturnih čelika. Taloženje stvrdnjavanja intermetalnim fazama znači da se superlegure na bazi nikla mogu koristiti do temperatura od 1.100 °C.
Na svojstva općenito utječe čvrstoća na puzanje i zamor superlegura na bazi nikla. Svojstva se obično postižu legiranjem s aluminijem i/ili titanom i niobijem. Rezultirajući taloži Ni3[Al,Ti, Nb] poprimaju karakterističnu strukturu nalik bloku pri većem sadržaju legure. Osim toga, puzanje se sprječava termodinamički kontroliranim graničnim mrežama zrna M23C6 karbida i drugih faza.
Budući da je otpornost legura na koroziju također vrlo visoka zbog stvaranja vrlo gustog oksidnog sloja, ovi su materijali prvi izbor za građevinske materijale u plinskim turbinama elektrana i zrakoplovnim turbinama.
Ovisno o zahtjevima i situaciji legiranja, legure nikla poželjno se tope na zraku u elektrolučnim pećima, ponekad i u postupcima vakuumskog indukcijskog taljenja, posebno ako sadrže visok sadržaj kisikovih afinih elemenata, npr. Ti i Al.
Nakon toga obično slijedi pretapanje postupkom pretapanja elektrotroskom (ESU) ili postupkom vakuumske lučne peći (VLBO) kako bi se poboljšala homogenost i stupanj čistoće. Kemijski sastav općenito često zahtijeva uske temperaturne prozore za vruće oblikovanje i toplinsku obradu.