Nickel-Aluminide

$\bf Ni_3Al$: Diese Verbindung besitzt die $L1_2$-Struktur. Sie bildet die wichtigste Komponente in den sogenannten Ni-Basis-Superlegierungen. Das reine $Ni_3Al$ ist als polykristallines Material spröde, kann aber duktilisiert werden durch geringe Zusätze von Bor (0.1at%), das in den Korngrenzen segregiert und damit die Neigung zu interkristallinem Bruch reduziert. Bei hohen Temperaturen bildet sich auf der Oberfläche eine $Al_2O_3$-Schicht, die vor Korrosion schützt.

$\bf NiAl$: Diese Phase besitzt die $B2$-Struktur. Sie ist wegen des höheren $Al$-Gehalts leichter als $Ni_3Al$, und die Oxidationsbeständigkeit ist aus dem gleichen Grund besser.

Nickel-Basis-Superlegierungen Dies sind ausscheidungsgehärtete Legierungen mit $Ni$-reicher Matrix und (im wesentlichen) $Ni_3Al$-Ausscheidungen. Auch hier hat man wieder hohe Korrosionsfestigkeit und hohe Festigkeit bei Temperaturen bis ca. $700^0C$. Sie werden eingesetzt in Turbinen, Triebwerken etc., auch in Reaktoren der chemischen Industrie. Die reale Zusammensetzung ist typischerweise ca. 70 - 80 gew.% $Ni$ (teils ersetzt durch $Co$), ca. 20 gew.% $Cr$, 2 - 5 gew.% $Ti$, 1 - 5 gew.% $Al$, dazu geringe Mengen $B$, $C$. Die $\gamma'$-Ausscheidungen ($Ni_3(Al,Ti)$) sind häufig würfelförmig, einige 100 nm groß, dazwischen Kanäle aus fcc $NiCr$.