A hőálló ötvözet, más néven szuperötvözet, nagy jelentőséggel bír az ipari részlegek és az alkalmazástechnikai területek számára magas hőmérsékleti körülmények között.
Általánosságban elmondható, hogy minél magasabb a fémanyagok olvadáspontja, annál magasabb hőmérsékleti határértéket lehet használni. Ennek oka, hogy a hőmérséklet emelkedésével a fémanyagok mechanikai tulajdonságai jelentősen csökkennek, és ennek megfelelően nő az oxidációs korrózió tendenciája. Ezért az általános fémanyagok hosszú ideig csak 500-600 fokon működhetnek. A 700 foknál magasabb hőmérsékleten is működő fémet általában hőálló ötvözetnek nevezik. A "hőállóság" azt jelenti, hogy megfelelő szilárdságot és jó oxidációs ellenállást képes fenntartani magas hőmérsékleten.
Az acél oxidációval szembeni ellenállásának javítása kétféleképpen lehetséges: az egyik, hogy Cr, Si, Al és egyéb ötvözőelemeket adunk az acélhoz, vagy Cr, Si, Al ötvözőkezelést végeznek az acél felületén. Az oxidáló atmoszférában gyorsan sűrű oxidfilmet képezhetnek, és szilárdan tapadnak az acél felületéhez, így hatékonyan megakadályozzák az oxidáció folytatódását. A másik a magas olvadáspontú oxid-, karbid-, nitrid- és egyéb, magas hőmérsékletnek ellenálló bevonatok kialakítása az acél felületén különböző módszerekkel.
Számos módja van az acél magas hőmérsékleti szilárdságának javítására. A szerkezet és a tulajdonság kémiai szempontjából nagyjából két fő módszer létezik:
Az egyik az acél atomjai közötti kötőerő növelése magas hőmérsékleten. Meg kell jegyezni, hogy a fémekben a kötés erőssége főként az atomokban lévő párosítatlan elektronok számától függ. A periódusos rendszerből a VI B elem fémkötése a legerősebb ugyanebben az időszakban. Ezért Cr, Mo, W atomok hozzáadása az acélhoz a legjobb hatást eredményezi.
A másik az, hogy olyan elemeket adunk hozzá, amelyek különféle karbidokat vagy intermetallikus vegyületeket képezhetnek az acélmátrix megerősítése érdekében. A számos átmeneti fémből és szénatomból előállított karbidok az intersticiális vegyületek közé tartoznak. Fémkötések alapján kovalens kötéskomponenseket adnak hozzá, így nagy keménységgel és magas olvadásponttal rendelkeznek. Például W, Mo, V, Nb hozzáadásával WC, W2C, MoC, Mo2C, VC, NbC és más karbidok keletkezhetnek, így növelve az acél magas hőmérsékleti szilárdságát.
A vas alapú hőálló ötvözetek mellett nikkel alapú, molibdén alapú, nióbium alapú és volfrám alapú hőálló ötvözetek is előállíthatók ötvözet módszerrel. Jó mechanikai tulajdonságokkal és kémiai stabilitással rendelkeznek magas hőmérsékleten. Közülük a nikkel alapú ötvözet a legjobb szuperhőálló fémanyag, a szerkezet mátrixa pedig Ni? Cr? A Co és Ni3Al fémvegyület szilárd oldata kezelés után 1000-1100 fokon használható fel.
