סגסוגת עמידה בחום, הידועה גם בשם סגסוגת על, היא בעלת משמעות רבה עבור מחלקות תעשייתיות ותחומי טכנולוגיית יישומים בתנאי טמפרטורה גבוהים.
באופן כללי, ככל שנקודת ההיתוך של חומרי מתכת גבוהה יותר, כך מגבלת הטמפרטורה שניתן להשתמש בה גבוהה יותר. הסיבה לכך היא שעם עליית הטמפרטורה, התכונות המכניות של חומרי מתכת יורדות באופן משמעותי, ומגמת קורוזית החמצון עולה בהתאם. לכן, חומרי מתכת כלליים יכולים לעבוד רק ב-500 מעלות ~ 600 מעלות למשך זמן רב. המתכת שיכולה לעבוד בטמפרטורה גבוהה יותר מ-700 מעלות נקראת בדרך כלל סגסוגת עמידה בחום. "התנגדות לחום" פירושה שהוא יכול לשמור על חוזק מספיק ועמידות טובה לחמצון בטמפרטורה גבוהה.
ישנן שתי דרכים לשפר את עמידות החמצון של פלדה: האחת היא הוספת Cr, Si, Al ואלמנטים מתגזרים אחרים לתוך הפלדה, או לבצע טיפול סגסוגת Cr, Si, Al על פני הפלדה. הם יכולים ליצור במהירות סרט תחמוצת צפוף באטמוספרה המחמצנת ולהיצמד בחוזקה למשטח הפלדה, ובכך למעשה למנוע את המשך החמצון. השני הוא יצירת תחמוצת, קרביד, ניטריד וציפויים עמידים לטמפרטורה גבוהה בנקודות התכה גבוהות על פני הפלדה בשיטות שונות.
ישנן דרכים רבות לשפר את חוזק הטמפרטורה הגבוהה של פלדה. מנקודת המבט הכימית של מבנה ורכוש, קיימות בערך שתי שיטות עיקריות:
האחת היא להגביר את כוח הקשר בין אטומים בפלדה בטמפרטורות גבוהות. יש לציין כי חוזק הקשר במתכות קשור בעיקר למספר האלקטרונים הבלתי מזווגים באטומים. מהטבלה המחזורית, קשר המתכת של יסוד VI B הוא החזק ביותר באותה תקופה. לכן, הוספת אטומי Cr, Mo, W לפלדה היא בעלת האפקט הטוב ביותר.
השני הוא הוספת יסודות שיכולים ליצור קרבידים שונים או תרכובות בין-מתכתיות כדי לחזק את מטריצת הפלדה. קרבידים הנוצרים ממספר מתכות מעבר ואטומי פחמן שייכים לתרכובות ביניים. הם מוסיפים רכיבי קשר קוולנטי על בסיס קשרי מתכת, ולכן יש להם קשיות רבה ונקודת התכה גבוהה. לדוגמה, הוספת W, Mo, V, Nb יכולה ליצור WC, W2C, MoC, Mo2C, VC, NbC וקרבידים אחרים, ובכך להגדיל את חוזק הטמפרטורה הגבוהה של פלדה.
בנוסף לסגסוגות עמידות בחום על בסיס ברזל, ניתן להכין סגסוגות עמידות בחום על בסיס ניקל, מוליבדן, על בסיס ניוביום ועל בסיס טונגסטן גם בשיטת סגסוגת. יש להם תכונות מכניות טובות ויציבות כימית בטמפרטורות גבוהות. ביניהם, סגסוגת בסיס ניקל היא חומר המתכת הטוב ביותר עמיד בחום, והמטריצה במבנה היא Ni? Cr? ניתן להשתמש בתמיסה המוצקה של תרכובת מתכת Co ו- Ni3Al ב-1000 מעלות ~ 1100 מעלות לאחר הטיפול.
