Vysokoteplotný plech z legovanej ocele je špeciálny materiál, ktorý si zachováva vynikajúci výkon vo vysokoteplotných prostrediach. Je široko používaný v leteckom, energetickom, chemickom a iných oblastiach. Jeho výhody sa prejavujú predovšetkým v nasledujúcich aspektoch:

1. Vynikajúca stabilita pri vysokých teplotách

Zachovanie pevnosti pri vysokých teplotách: Aj v prostredí s vysokými teplotami nad 600 °C si zachováva vysokú pevnosť v ťahu, medzu klzu a únavovú pevnosť a so zvyšujúcimi sa teplotami rýchlo nemäkne. Napríklad superzliatiny na báze niklu si zachovávajú dostatočné mechanické vlastnosti pri teplotách okolo 1000 °C, čím spĺňajú požiadavky kritických komponentov, ako sú lopatky turbín motorov.

Odolnosť voči tečeniu: Pri dlhodobom namáhaní pri vysokých teplotách vykazuje materiál minimálnu deformáciu (odolnosť voči tečeniu), čím zabraňuje poruche v dôsledku pomalej štrukturálnej deformácie. To je kľúčové pre zariadenia, ako sú turbíny a kotly, ktoré pracujú v prostredí s vysokou teplotou a vysokým tlakom.

2. Vynikajúca odolnosť voči oxidácii a korózii

Odolnosť voči oxidácii pri vysokých teplotách: Vo vzduchu alebo plyne s vysokou teplotou materiál vytvára na svojom povrchu hustý oxidový film (ako napríklad Cr₂O₃ alebo Al₂O₃), ktorý zabraňuje ďalšiemu pôsobeniu kyslíka, účinne odoláva oxidačnej korózii a predlžuje jeho životnosť. Napríklad zliatinové plechy obsahujúce chróm a hliník si zachovávajú vynikajúcu odolnosť voči oxidácii pri teplotách nad 1000 °C.

Odolnosť proti korózii: Vysokoteplotné zliatiny sú odolné voči kyslým a alkalickým plynom (ako je sírovodík a oxid siričitý), roztaveným kovom a soliam, vďaka čomu sú vhodné pre zložité prostredia, ako sú chemické reaktory, spaľovne odpadu a jadrové reaktory.

3. Vynikajúca spracovateľnosť a štrukturálna stabilita

Spracovateľnosť: Napriek svojej vysokej pevnosti sa vysokoteplotné zliatiny dajú tvarovať do rôznych foriem vrátane plechov a rúrok pomocou procesov, ako je kovanie, valcovanie a zváranie, aby spĺňali konštrukčné požiadavky rôznych zariadení (ako sú žiaruvzdorné oceľové plechy pre veľké kotly a panely spaľovacích komôr pre letecké motory).

Mikroštrukturálna stabilita: Aj pri dlhodobom používaní pri vysokých teplotách je nepravdepodobné, že by sa vnútorná metalografická štruktúra (ako je fáza zliatiny a štruktúra zŕn) výrazne zmenila. To zabraňuje zhoršeniu výkonu v dôsledku štrukturálnej degradácie a zaisťuje dlhodobú spoľahlivú prevádzku materiálu.

4. Široký teplotný rozsah, vhodný pre extrémne prostredie

Zliatinové plechy pokrývajú teplotný rozsah od stredne vysokých teplôt (600 °C) až po ultra vysoké teploty (nad 1200 °C). Zliatinové plechy s rôznym zložením sú vhodné pre rôzne aplikácie: napríklad zliatiny na báze železa sú vhodné pre teploty medzi 600 – 800 °C, zliatiny na báze niklu sú vhodné pre teploty medzi 800 – 1200 °C a zliatiny na báze kobaltu sa môžu používať pri vyšších teplotách po krátky čas.

Dokážu odolať kombinovanému účinku vysokých teplôt a mechanického zaťaženia. Napríklad turbínové kotúče v leteckých motoroch musia odolávať vysokým teplotám spaľovacích plynov aj odstredivým silám generovaným vysokou rýchlosťou otáčania.

5. Potenciál nízkej hmotnosti a úspory energie

V porovnaní s tradičnými žiaruvzdornými oceľami majú niektoré vysokoteplotné zliatiny (ako napríklad zliatiny na báze niklu a titánu a hliníka) nižšiu hustotu pri rovnakých vysokoteplotných vlastnostiach, čo prispieva k odľahčeniu zariadení (napríklad k zníženiu konštrukčnej hmotnosti a spotreby energie v leteckom a kozmickom priemysle).

Vďaka svojej vynikajúcej teplotnej odolnosti a trvanlivosti môžu znížiť frekvenciu údržby zariadení a náklady na ich výmenu, čím nepriamo zlepšujú energetickú účinnosť (napríklad použitie vysokoteplotných zliatinových plechov v kotloch elektrární môže zvýšiť teploty spaľovania a účinnosť výroby energie).