1. Tahke lahuse tugevdamine
Niklil põhinevate kõrgtemperatuuriliste sulamite valamise ühe meetodi toimivuse parandamiseks on tahke lahusega tugevdamine, mis viitab alumiiniumile, titaanile, nioobiumile, tantaalile ja muudele legeerivatele elementidele, mida saab moodustada maatriksi ′ faasisulamiga sulamisse, mille tulemuseks on teatud võre moonutuses, et suurendada sulamimeetodi tugevust. Seda metalli tugevdamise nähtust lahustunud elemendi lisamisega tahke lahuse moodustamiseks nimetatakse tahke lahuse tugevdamiseks. Seda tüüpi sulamitel on suurepärased oksüdatsiooni- ja väsimuskindluse omadused, kõige ilmsem eelis on kõrge struktuurne stabiilsus ja hea termiline plastilisus. Ülaltoodud omaduste kohaselt saab niklipõhiseid kõrgtemperatuurilisi valusulameid kasutada suurte temperatuurimuutustega metallosade valmistamiseks, näiteks: lennukimootorite ventilaatorilabad, turbiinikarbi komponendid.
Ameerika Ühendriikide ettevõte Haynes (Hastelloy) töötas 2005. aastal välja kõrgtemperatuuriliste sulamite Haynes282 suurepärase niklipõhise deformatsiooni, sulami töötemperatuuri vahemikus 649–927 kraadi ning sulami koostise optimeerimise ja juhtimise kaudu. 'sisaldus, nii et sulamil on nii hea roometugevus, termiline stabiilsus kui ka parem töödeldavus ja hea keevitatavus, mis on peamiselt tingitud sulami lisamisest sulamisse. Selle põhjuseks on peamiselt tulekindlate metallkomponentide, näiteks volframi ja mangaani lisamine sulamisse.
2. Sademete tugevnemine
Viimastel aastatel on teadlased olnud enamasti järjekindlad niklipõhiste valatud kõrgtemperatuuriliste sulamite tugevuse ja omaduste parandamisel, mis pole kuigi palju muutunud isegi lisatud materjalide erinevuste korral. Sulami tugevuse ja jõudluse parandamise uuringute käigus lisavad teadlased tavaliselt sulamisse veidi sademete tekkimist tugevdavaid elemente, kasutades kuumtöötlemisprotsessi sulami organiseerimisel emafaasi sademete teise faasi ( ′, ″, karbiidid jne), mis parandab oluliselt sulami tugevust. Niklipõhiste kõrgtemperatuursete valusulamite tüüpiline faas on Ni3Al või Ni3Ti, mida tugevdatakse kahel järgmisel viisil: üks on suurendada faasi kogust, suurendades sulamis Ai ja Ti elementide sisaldust; ja teine on lisada selliseid elemente nagu Co, W ja Mo, et parandada faasi tugevust. Mõne elemendi suurenemise kaudu võib sadestunud teine faas tõhusalt pärssida metallmaterjali osakeste arengut ja kasvu. Seda tüüpi tugevdusega sulameid kasutatakse enamasti kõrge temperatuuriga mootorikomponentide valmistamiseks, nagu: lennukimootor, gaasiturbiini turbiini labad jne.
