1. Osnovne funkcije hroma (Cr)
Povećanje otpornosti na koroziju
Krom ima jak afinitet prema kiseoniku. U korozivnim medijima (kao što su oksidirajuće kiseline, otopine soli i vlažne atmosfere), može brzo reagirati s kisikom na površini legure i formirati gustu, prianjajuću i samozacjeljujuću smjesupasivni film hrom oksida (Cr₂O₃).. Ovaj film djeluje kao fizička barijera, izoluje unutrašnju matricu od korozivnog okruženja i sprečava dalje prodiranje korozivnih jona (npr. Cl⁻, SO₄²⁻) u leguru, čime se značajno poboljšava otpornost legure na opštu koroziju, koroziju udubljenja i koroziju u pukotinama. Na primjer, u legurama na bazi nikla- kao što su Inconel 625 i Hastelloy C276, sadržaj hroma od 15%-25% je ključ za osiguranje njihove otpornosti na koroziju u teškim okruženjima hemijske obrade.
Visoko{0}}poboljšanje otpornosti na oksidaciju
Na povišenim temperaturama (iznad 600 stepeni), Cr₂O₃ film formiran na površini legure ima visoku termičku stabilnost i nisku propusnost kiseonika. Može efikasno inhibirati difuziju kiseonika u matricu legure, izbegavajući stvaranje labavih oksida (kao što je NiO) koji su skloni ljuštenju. Ovo omogućava legurama na bazi nikla da održe strukturni integritet i stabilnost performansi u visoko-temperaturnim oksidativnim atmosferama (npr. industrijske peći, komponente gasnih turbina).
Jačanje matrice legure
Krom se može otopiti u matrici nikla i formirati asupstitucioni čvrsti rastvor, što povećava distorziju rešetke matrice i otežava kretanje dislokacija. Ovaj čvrsti{1}}efekat jačanja otopine poboljšava sobnu-temperaturu i visoko{{3}čvrstoću legure bez značajnog smanjenja njene žilavosti. Osim toga, hrom može podstaći taloženje faza ojačanja (npr. 'faza, M₂₃C₆ karbid) u nekim superlegurama na bazi nikla-, dodatno povećavajući -otpornost legure na puzanje pri visokim temperaturama.
2. Osnovne funkcije molibdena (Mo)
Povećana otpornost na lokaliziranu koroziju
U redukcijskim korozivnim medijima (kao što su hlorovodonična kiselina, sumporna kiselina i fosforna kiselina), gde je efekat pasivacije hroma oslabljen, molibden igra dominantnu ulogu u otpornosti na koroziju. Molibden se može obogatiti na površini legure i reagirati tako da formira film molibden oksida (MoO₃) sa jakom otpornošću na koroziju. Što je još važnije, molibden može inhibirati pokretanje i širenje korozije udubljenja uzrokovane Cl⁻ jonima. Smanjuje rastvorljivost pasivnog filma u rastvorima koji sadrže hlorid- i povećava kritičnu temperaturu pittinga (CPT) legure, čineći legure na bazi nikla{4}} pogodnim za pomorstvo, ekstrakciju nafte i gasa i hemijsku industriju sa visokim koncentracijama jona hlorida. Na primjer, Hastelloy C276 sa sadržajem molibdena od 15%-16% pokazuje odličnu otpornost na koroziju u morskoj vodi i kiselim medijima koji sadrže klorid-.
Čvrsto{0}}jačanje rješenja i poboljšanje{{1}otpornosti na puzanje pri visokim temperaturama
Molibden ima veliki atomski radijus i može formirati visoko stabilnu supstitucionu čvrstu otopinu sa niklom. Njegovo dodavanje uzrokuje značajno izobličenje rešetke, što efektivno ometa kretanje dislokacija i difuziju atoma na visokim temperaturama. Ovo uvelike poboljšavavisoko{0}}temperaturna čvrstoćaiotpornost na puzanjelegure. U superlegurama na bazi nikla-koje se koriste za lopatice gasnih turbina i turbinske diskove, molibden je važan element za jačanje koji pomaže leguri da održi strukturnu stabilnost pod dugotrajnim-visokim-temperaturama i uslovima visokog{4}}naprezanja.
Poboljšana otpornost na smanjenje kisele korozije
Molibden može poboljšati otpornost legure na ravnomjernu koroziju u redukcijskim kiselinama (npr. razrijeđena hlorovodonična kiselina, razrijeđena sumporna kiselina). Za razliku od hroma, koji je podložan kvaru pasivacije u redukcionom okruženju, molibden može formirati stabilne komplekse sa korozivnim medijima, smanjujući brzinu korozije matrice legure. Ovo čini legure na bazi nikla- koje sadrže molibden idealnim materijalima za opremu u hemijskoj industriji koja se bavi redukcijom kiselih medija.
3. Sinergijski efekat hroma i molibdena
Krom osigurava stabilan pasivni film u oksidirajućim sredinama, dok molibden povećava otpornost filma na koroziju u sredinama koje redukuju i{0}}sadrže klorid.
Kombinovani efekat ojačavanja čvrstog-otvora dva elementa značajno poboljšava čvrstoću i otpornost legure na puzanje i na sobnoj i na visokoj temperaturi, uz održavanje dobre žilavosti i obradivosti.
