Optimálny návrh zliatiny niklu je jedným z kľúčových bodov tejto výskumnej a vývojovej práce. Základné zliatiny sú najrozšírenejšie zliatiny v oblasti superzliatin, najmä v oblasti letectva a obrany, ako je vývoj špičkových zariadení, ako sú letecké motory, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu, pretože je možné rozpustiť rôzne prvky zliatin v zliatine na báze niklu a môže udržiavať dobrú stabilitu štruktúry, čo poskytuje mnoho spôsobov, ako zlepšiť výkon superzliatiny na báze niklu. Rozvoj vedy a techniky kladie vyššie požiadavky na superzliatinu na báze niklu. Aby sme uspokojili dopyt na trhu, je potrebné urýchliť výskum superzliatiny na báze niklu, zlepšiť jej komplexný výkon
1.Sila roztoku
Hlavným prostriedkom na posilnenie vlastností superzliatiny na báze niklu je pridanie vhodných spevňujúcich prvkov v tuhom roztoku. Zliatina spevňujúca tuhý roztok má vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a únave a dobrú plasticitu. Na základe týchto charakteristík možno superzliatiny na báze niklu použiť na výrobu kovových dielov s vysokými pracovnými teplotami, ako sú napríklad lopatky motora. Atómový polomer niklu je blízky polomeru zliatinových prvkov, ako je volfrám a molybdén. Na základe týchto charakteristík je možné v nikle súčasne rozpustiť veľké množstvo legujúcich prvkov, ako je volfrám, molybdén a kobalt, bez toho, aby sa objavili nové fázy. Výsledky ukazujú, že rozsah teplôt roztoku bežných kovov je vo všeobecnosti medzi 1050 a 1560. Spojené štáty americké vyvinuli dobrý výkon zliatiny spevňujúcej roztok na báze niklu, deformačná superzliatina Haynes280, táto zliatina pri vysokej teplote 1400 °C, pevnosť do 165MPa predĺženie až do 87 percent hlavne kvôli pridaniu žiaruvzdorných kovových prvkov do zliatiny, ako je volfrám a chróm a iné prvky; Súčasne sa pridáva malé množstvo uhlíka za vzniku karbidov, ktoré môžu brániť rastu zŕn a posilňovať hranice zŕn. Výsledky tiež ukazujú, že pevnosť zliatiny možno zlepšiť pridaním veľkého množstva molybdénu a iných žiaruvzdorných kovových prvkov. Stabilita mikroštruktúry zliatiny sa môže zlepšiť pridaním ruténia. Pridaním určitého množstva žiaruvzdorných kovov, ako je volfrám, možno za určitých okolností zlepšiť odolnosť zliatiny proti korózii. Odolnosť proti oxidačnej korózii sa môže výrazne zlepšiť pridaním určitého množstva vzácnych zemín.
2. Zosilnenie zrážok a zvýšenie rozptylu
Fáza '-Ni3(Al, Ti)) sa môže vyzrážať pridaním určitého množstva prvkov spevňujúcich precipitáciu do superzliatiny na báze niklu počas starnutia, čo výrazne zvyšuje pevnosť kovu. Pri vysokoteplotných pracovných podmienkach sa však precipitáty ľahko agregujú a rastú a niektoré z nich sa môžu opäť rozpustiť v matrici, čím sa zníži pevnosť pri vysokej teplote. V posledných rokoch sa venuje väčšia pozornosť superzliatinám na báze niklu s disperzným spevnením oxidov. Tento druh zliatiny zvyčajne využíva proces mechanického legovania, čím sa získa ultrajemný (menej ako 50 nm) pri vysokej teplote stability oxidu rovnomerne rozptýleného v matrici mikroštruktúry zliatiny zn-al Pevnosť zliatiny za podmienok blízkych bodu topenia samotná bodová zliatina si stále môže zachovať vynikajúci výkon pri tečení pri vysokej teplote, vynikajúcu odolnosť proti oxidácii pri vysokej teplote a odolnosť voči korózii uhlíka síry. V súčasnosti existujú tri druhy superzliatin na báze niklu, ktoré boli komercializované. Zliatina MA956 má zo superzliatin najvyššiu odolnosť proti oxidácii a korózii uhlíka a síry, ktorú možno použiť ako výstelku spaľovacej komory leteckých motorov.
