1. Ojačanje čvrste otopine
Visokotemperaturne legure za lijevanje na bazi nikla radi poboljšanja performansi jedne od metoda je jačanje čvrste otopine, što se odnosi na aluminij, titan, niobij, tantal i druge elemente legure koji se mogu oblikovati s legurom matrice ′ faze u leguru, što rezultira u određenom izobličenju rešetke, kako bi se povećala čvrstoća metode legure. Ovaj fenomen ojačavanja metala ugradnjom otopljenog elementa u čvrstu otopinu naziva se ojačavanje čvrste otopine. Ova vrsta legure ima izvrsna svojstva otpornosti na oksidaciju i zamor, a najočitija prednost je visoka strukturna stabilnost i dobra toplinska plastičnost. Prema gore navedenim karakteristikama, visokotemperaturne legure za lijevanje na bazi nikla mogu se koristiti za izradu metalnih dijelova s velikim temperaturnim varijacijama, kao što su: lopatice ventilatora zrakoplovnih motora, komponente turbinske kutije.
Američka tvrtka Haynes (Hastelloy) 2005. razvila je izvrsnu deformaciju visokotemperaturnih legura na bazi nikla Haynes282, radnu temperaturu legure između 649 ~ 927 stupnjeva, a kroz optimizaciju sastava i kontrolu legure u sadržaj ′, tako da legura ima i dobru otpornost na puzanje, toplinsku stabilnost i vrhunsku obradivost i dobru zavarljivost, što je uglavnom zbog dodatka legure u leguri. To je uglavnom zbog dodatka vatrostalnih metalnih komponenti kao što su volfram i mangan u leguri.
2. Ojačanje padalina
Posljednjih godina istraživači su uglavnom dosljedni u svom pristupu poboljšanju čvrstoće i svojstava visokotemperaturnih lijevanih legura na bazi nikla, koji se nije puno promijenio, čak ni uz razlike u dodanim materijalima. U procesu istraživanja radi poboljšanja čvrstoće i performansi legure, istraživači općenito dodaju malo taloženih elemenata za jačanje u leguri, kroz proces toplinske obrade iz legure organizacije matične faze taloženja druge faze ( ′, ″, karbidi itd.), što značajno poboljšava čvrstoću legure. Tipična ′ faza u visokotemperaturnim legurama za lijevanje na bazi nikla je Ni3Al ili Ni3Ti, koja se ojačava na sljedeća dva načina: jedan je povećanje količine ′ faze povećanjem sadržaja Ai i Ti elemenata u leguri; a drugi je dodavanje elemenata kao što su Co, W i Mo kako bi se poboljšala čvrstoća ′ faze. Kroz povećanje nekih elemenata, istaložena druga faza može učinkovito inhibirati razvoj i rast čestica metalnog materijala. Legure s ovom vrstom ojačanja uglavnom se koriste za izradu visokotemperaturnih komponenti motora, kao što su: zrakoplovni motor, lopatice plinske turbine i dr.
