Nikli legeerimise optimaalne disain on selle uurimis- ja arendustöö üks võtmepunkte. Alussulamid on supersulamite valdkonnas kõige laialdasemalt kasutatavad sulamid, eriti kosmose- ja kaitsevaldkonnas, näiteks tipptasemel seadmete, näiteks lennukimootorite väljatöötamisel, mis mängib olulist rolli, kuna erinevaid sulamielemente saab lahustada. niklipõhises sulamis ja suudab säilitada hea struktuuri stabiilsuse, mis pakub palju võimalusi niklipõhise supersulami jõudluse parandamiseks. Teaduse ja tehnoloogia areng on niklipõhisele supersulamile esitanud kõrgemad nõuded. Turu nõudluse rahuldamiseks on vaja kiirendada niklipõhise supersulami uurimist, parandada selle igakülgset jõudlust
1. Lahuse tugevus
Peamine vahend niklipõhise supersulami omaduste tugevdamiseks on sobivate tahke lahusega tugevdavate elementide lisamine. Tahke lahusega tugevdav sulam on suurepärase oksüdatsiooni- ja väsimuskindlusega ning hea plastilisusega. Nende omaduste põhjal saab niklipõhiseid supersulameid kasutada kõrge töötemperatuuriga metallosade, näiteks mootori labade tootmiseks. Nikli aatomiraadius on lähedane sulamielementide, nagu volfram ja molübdeen, omale. Nende omaduste põhjal saab niklis korraga lahustada suurt hulka legeerivaid elemente, nagu volfram, molübdeen ja koobalt, ilma uute faaside ilmnemiseta. Tulemused näitavad, et tavaliste metallide lahuse temperatuurivahemik on üldiselt vahemikus 1050–1560. Ameerika Ühendriigid töötasid hästi välja lahust tugevdava sulami nikli aluse deformatsiooni supersulami Haynes280, see sulam kõrgel temperatuuril 1400 °C, tugevus kuni 165 MPa, pikenemine kuni 87 °C. protsenti peamiselt tulekindlate metallielementide, näiteks volframi ja kroomi ning muude elementide lisamise tõttu sulamis; Samal ajal lisatakse karbiidide moodustamiseks väike kogus süsinikku, mis võib takistada tera kasvu ja tugevdada tera piire. Samuti näitavad tulemused, et sulami tugevust saab parandada, lisades suures koguses molübdeeni ja muid tulekindlaid metallelemente. Sulami mikrostruktuuri stabiilsust saab parandada ruteeniumi lisamisega. Teatud koguse tulekindlate metallide, näiteks volframi, lisamisega saab sulami korrosioonikindlust teatud tingimustel parandada. Oksüdatsioonikorrosioonikindlust saab märkimisväärselt parandada, lisades teatud koguse haruldaste muldmetallide.
2. Sademete suurendamine ja hajumise suurendamine
'-Ni3(Al, Ti)) faasi saab sadestada, lisades vananemise ajal niklipõhisele supersulamile teatud koguse sadet tugevdavaid elemente, mis suurendab oluliselt metalli tugevust. Kõrge temperatuuriga töötingimustes on sademeid aga lihtne agregeerida ja kasvada ning osa neist saab maatriksis uuesti lahustuda, vähendades nii kõrge temperatuuri tugevust. Viimastel aastatel on rohkem tähelepanu pööratud niklipõhistele supersulamitele, millel on oksiidide dispersioonitugevdamine. Seda tüüpi sulamit kasutatakse tavaliselt mehaanilisel legeerimisprotsessil, saavutades ülipeene (alla 50 nm) oksiidi kõrge temperatuuri stabiilsuse korral, mis on ühtlaselt dispergeeritud zn-al sulami mikrostruktuuri maatriksis. Sulami tugevus sulamislähedases seisundis punktsulam ise suudab siiski säilitada suurepärase kõrge temperatuuri libisemise, suurepärase kõrge temperatuuri oksüdatsioonikindluse ja vastupidavuse süsinikväävli korrosioonile. Praegu on turustatud kolme tüüpi niklipõhiseid supersulameid. MA956 sulamil on supersulamite kõrgeim oksüdatsioonikindlus ning süsiniku ja väävli korrosioonikindlus, mida saab kasutada aeromootorite põlemiskambri vooderdusena.
