鎳基超合金（nickel superalloys）

在噴射引擎內部，渦輪葉片在比普通鋼熔點還高的燃氣中旋轉，承受巨大的力，運轉數千小時而不下垂、不斷裂。能撐過這種環境的金屬就是鎳基超合金，一個經過工程設計、能在燒得紅橙發亮時仍保持強度的家族，那溫度遠高於任何普通合金所能承受。它們是人類製造過最精密的金屬之一。

普通金屬接近熔點時會變弱並潛變（在負載下緩慢伸長），尤其沿晶界。超合金在多條戰線上對抗這點。它們以鎳為基（加入鉻、鈷、鋁、鈦，以及鎢、錸等耐火金屬），其祕密武器是一種稱為 gamma-prime（Ni3Al）的有序介金屬相所形成的密集析出雨，在高溫下仍保持強度與整合性，即使金屬紅熱也能阻擋差排。一層鉻與鋁的氧化膜可抵抗高溫氧化。而由於晶界是潛變中的弱環，最好的渦輪葉片會被鑄成完全沒有晶界的單晶，再鍍上陶瓷熱障塗層，並佈滿冷卻通道。

超合金是噴射時代與燃氣渦輪發電廠的關鍵使能材料；也用於火箭引擎、核電廠與工業爐。這裡有個對你早期所學規則的誠實翻轉：晶界在室溫下強化金屬（霍爾-佩奇），在高溫下卻因為給了潛變一條容易的路而弱化金屬，這正是單晶葉片存在的原因。這一切的代價高昂：超合金昂貴、含稀缺的戰略元素，且極難鑄造與切削。