1. Ενίσχυση στερεού διαλύματος
Τα κράματα υψηλής θερμοκρασίας χύτευσης με βάση το νικέλιο για τη βελτίωση της απόδοσης μιας από τις μεθόδους είναι η ενίσχυση στερεού διαλύματος, η οποία αναφέρεται στο αλουμίνιο, το τιτάνιο, το νιόβιο, το ταντάλιο και άλλα στοιχεία κράματος μπορούν να σχηματιστούν με το κράμα φάσης μήτρας στο κράμα, με αποτέλεσμα σε μια ορισμένη παραμόρφωση του πλέγματος, έτσι ώστε να ενισχυθεί η αντοχή της μεθόδου κράματος. Αυτό το φαινόμενο της ενίσχυσης ενός μετάλλου με την ενσωμάτωση ενός διαλυμένου στοιχείου για να σχηματιστεί ένα στερεό διάλυμα ονομάζεται ενίσχυση στερεού διαλύματος. Αυτός ο τύπος κράματος έχει εξαιρετικές ιδιότητες αντοχής στην οξείδωση και την κόπωση, το πιο προφανές πλεονέκτημα είναι η υψηλή δομική σταθερότητα και η καλή θερμική πλαστικότητα. Σύμφωνα με τα παραπάνω χαρακτηριστικά, τα κράματα χύτευσης υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή μεταλλικών εξαρτημάτων με μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας, όπως: πτερύγια ανεμιστήρα κινητήρων αεροσκαφών, εξαρτήματα κιβωτίων στροβίλου.
Η εταιρεία Haynes των Ηνωμένων Πολιτειών (Hastelloy) το 2005 ανέπτυξε μια εξαιρετική παραμόρφωση με βάση το νικέλιο των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας Haynes282, τη θερμοκρασία λειτουργίας του κράματος στους 649 ~ 927 βαθμούς μεταξύ, και μέσω της βελτιστοποίησης της σύνθεσης και του ελέγχου του κράματος σε η περιεκτικότητα σε ′, έτσι ώστε το κράμα να έχει και καλή αντοχή ερπυσμού, θερμική σταθερότητα και ανώτερη μηχανική ικανότητα και καλή συγκολλησιμότητα, η οποία οφείλεται κυρίως στην προσθήκη του κράματος στο κράμα. Αυτό οφείλεται κυρίως στην προσθήκη πυρίμαχων μεταλλικών συστατικών όπως το βολφράμιο και το μαγγάνιο στο κράμα.
2. Ενίσχυση υετού
Τα τελευταία χρόνια, οι ερευνητές ήταν ως επί το πλείστον συνεπείς στην προσέγγισή τους στη βελτίωση της αντοχής και των ιδιοτήτων των χυτών κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο, η οποία δεν έχει αλλάξει πολύ, ακόμη και με διαφορές στα πρόσθετα υλικά. Στη διαδικασία της έρευνας για τη βελτίωση της αντοχής και της απόδοσης του κράματος, οι ερευνητές γενικά προσθέτουν λίγα στοιχεία ενίσχυσης της καθίζησης στο κράμα, μέσω της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας από την οργάνωση του κράματος της κατακρήμνισης της μητρικής φάσης της δεύτερης φάσης ( ′, ″, καρβίδια κ.λπ.), γεγονός που βελτιώνει σημαντικά την αντοχή του κράματος. Τυπική «φάση σε κράματα χύτευσης υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο είναι το Ni3Al ή Ni3Ti, η οποία ενισχύεται με τους ακόλουθους δύο τρόπους: ο ένας είναι να αυξηθεί η ποσότητα «φάσης αυξάνοντας την περιεκτικότητα σε στοιχεία Ai και Ti στο κράμα. και το άλλο είναι να προσθέσουμε στοιχεία όπως Co, W και Mo για να βελτιώσουμε την αντοχή της φάσης. Μέσω της αύξησης ορισμένων στοιχείων, η καταβυθισμένη δεύτερη φάση μπορεί να εμποδίσει αποτελεσματικά την ανάπτυξη και την ανάπτυξη σωματιδίων μεταλλικού υλικού. Τα κράματα με αυτόν τον τύπο ενίσχυσης χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή εξαρτημάτων κινητήρα υψηλής θερμοκρασίας, όπως: αεροκινητήρας, πτερύγια αεριοστροβίλου και ούτω καθεξής.
