1. クロム（Cr）の核となる機能
耐食性向上
クロムは酸素と強い親和性を持っています。腐食性媒体（酸化性の酸、塩溶液、湿った雰囲気など）では、合金の表面で酸素と急速に反応して、緻密で付着性のある自己修復層を形成します。-酸化クロム（Cr₂O₃）不動態皮膜。この皮膜は物理的障壁として機能し、内部マトリックスを腐食環境から隔離し、合金への腐食性イオン (例: Cl-、SO42-) のさらなる浸透を防ぎ、全体腐食、孔食、隙間腐食に対する合金の耐性を大幅に向上させます。たとえば、インコネル 625 やハステロイ C276 などのニッケル- ベースの合金では、過酷な化学処理環境での耐食性を確保するには、15% ～ 25% のクロム含有量が鍵となります。
高温耐酸化性の向上-
高温 (600 度以上) では、合金表面に形成される Cr2O3 膜は熱安定性が高く、酸素透過性が低くなります。合金マトリックスへの酸素の拡散を効果的に抑制し、剥離しやすい遊離酸化物（NiO など）の形成を回避します。これにより、ニッケル-ベースの合金は、高温の酸化性雰囲気（工業炉、ガスタービン部品など）でも構造の完全性と性能の安定性を維持できます。{4}}
合金マトリックスの強化
クロムはニッケルマトリックスに溶解して、置換型固溶体、マトリックスの格子歪みが増加し、転位の移動が妨げられます。この固溶強化効果により、合金の靱性を大幅に低下させることなく、合金の室温強度と高温強度が向上します。{2}さらに、クロムは一部のニッケル-基超合金における強化相（例、'相、M23C6炭化物）の析出を促進し、合金の高温クリープ耐性をさらに強化します。-。
2. モリブデン(Mo)の核となる機能
局部腐食に対する耐性の向上
クロムの不動態化効果が弱まる腐食性媒体（塩酸、硫酸、リン酸など）の還元では、モリブデンが耐食性において主要な役割を果たします。モリブデンは合金表面に豊富に存在し、反応して強い耐食性を備えた酸化モリブデン (MoO₃) 膜を形成します。さらに重要なことは、モリブデンは Cl- イオンによって引き起こされる孔食の開始と伝播を抑制できることです。これにより、塩化物-を含む溶液中の不働態皮膜の溶解度が低下し、合金の臨界孔食温度（CPT）が上昇するため、ニッケル-ベースの合金は、塩化物イオン濃度の高い海洋、石油およびガスの採掘、化学産業に適したものになります。たとえば、モリブデン含有量が 15% ～ 16% のハステロイ C276 は、海水および塩化物-を含む酸性媒体中で優れた耐孔食性を示します。
固溶強化-と高温クリープ耐性の向上-
モリブデンは原子半径が大きく、ニッケルと安定性の高い置換固溶体を形成することができます。これを添加すると大きな格子歪みが生じ、高温での転位の移動や原子の拡散が効果的に妨げられます。これにより、高温強度-そして耐クリープ性合金の。ガス タービンのブレードやタービン ディスクに使用されるニッケル-基超合金では、モリブデンは重要な強化元素であり、長期にわたる高温-および高応力条件下で合金の構造安定性を維持するのに役立ちます。-
酸腐食に対する耐性の向上
モリブデンは、還元性酸（希塩酸、希硫酸など）における均一腐食に対する合金の耐性を向上させることができます。還元環境では不動態化が失敗しやすいクロムとは異なり、モリブデンは腐食性媒体と安定した錯体を形成することができ、合金マトリックスの腐食速度を低減します。このため、モリブデンを含むニッケル-ベースの合金は、還元性の酸性媒体を扱う化学工業の装置に最適な材料となります。
3. クロムとモリブデンの相乗効果
クロムは酸化環境で安定した不動態皮膜を形成し、モリブデンは還元環境や塩化物を含む環境で皮膜の耐食性を高めます。{0}}
2 つの元素の固溶強化効果の組み合わせにより、良好な靱性と加工性を維持しながら、室温と高温の両方で合金の強度と耐クリープ性が大幅に向上します。
