高溫合金一般指能夠在600℃以上高溫長(zhǎng)期使用，承受較大復(fù)雜應(yīng)力，具有較強(qiáng)表面穩(wěn)定性的金屬材料。高溫合金有多種分類(lèi)方法，按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鉆基高溫合金。按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末高溫合金。高溫合金材料具有優(yōu)良的、、等性能，主要用于制造航天飛行器、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、艦船用發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)、汽車(chē)廢氣增壓器渦輪、核反應(yīng)堆、石油化工設(shè)備以及煤的轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置。隨著科技的進(jìn)步，目前高溫合金產(chǎn)品應(yīng)用越來(lái)越大，已開(kāi)始逐步應(yīng)用到汽車(chē)、冶金、玻璃制造、醫(yī)學(xué)等。
1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)
高溫合金是在20世紀(jì)40年代隨著航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的需要而發(fā)展起來(lái)，半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪溫度從730℃提高到1677℃，推重比從3提高到10，帶動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金材料的增長(zhǎng)和制備技術(shù)的不斷進(jìn)步。目前世界上商用和航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)基本被通用、羅羅、普惠等幾家 巨頭壟斷。相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)，民用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)由于長(zhǎng)壽命、高性的使用要求，對(duì)葉片等配件的循環(huán)參數(shù)要求比軍機(jī)還高。葉片從材料上要求為單晶結(jié)構(gòu)，同時(shí)為進(jìn)一步提高使用溫度和性，結(jié)構(gòu)上大量采用級(jí)聯(lián)、雙層壁等 有利于散熱的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
由于我國(guó)在材料冶金、鑄造和壓力加工等工藝技術(shù)上的差距，無(wú)論是2016年將要投入使用的C919干線(xiàn)大飛機(jī)，還是ARJ21支線(xiàn)客機(jī)，配裝的都是 發(fā)動(dòng)機(jī)。鑄造高溫合金是指由合格的母合金重熔后直接澆注或定向凝固成零件毛坯或零件的高溫合金。按凝固方法可分為
鑄造等軸晶高溫合金、定向凝固柱狀晶高溫合金和單晶高溫合金。采用定向凝固工藝形成沿縱軸方向的柱狀晶粒，垂直于應(yīng)力方向的晶界，可使材料承溫提高20~25℃，熱疲勞壽命提高10倍以上。單晶葉片承溫能力在柱狀晶產(chǎn)品上又可提高20~25℃，壽命增加4倍。
目前，幾乎所有 航空發(fā)動(dòng)機(jī)都以采用單晶葉片為特色，正在研制中的推重比為10的發(fā)動(dòng)機(jī)F119(美)，EJ200(英、德、意、西)，M88一2(法)，P2000(俄)以及其他新型發(fā)動(dòng)機(jī)都采用單晶高溫合金制作渦輪葉片。國(guó)內(nèi)于20世紀(jì)80年代初開(kāi)始進(jìn)行單晶合金的研制，在單晶材料及無(wú)余量精鑄渦輪葉片研制方面已經(jīng)取得重要進(jìn)展，我國(guó)逐漸掌握了單晶及單晶渦輪葉片鑄造技術(shù)，但我國(guó)單晶葉片精鑄件毛坯合格率比較低，發(fā)達(dá) 的空心定向葉片和單晶的合格率可達(dá)到70%90%，而國(guó)內(nèi)同類(lèi)葉片鑄件毛坯合格率一般不超過(guò)15%。
2、地面發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)
燃?xì)廨啓C(jī)的研制技術(shù)一直被美國(guó)通用、日本三菱、德國(guó)西門(mén)子和法國(guó)阿爾斯通等跨國(guó)巨頭壟斷。而從國(guó)內(nèi)目前正在運(yùn)行的重型燃機(jī)看，我國(guó)發(fā)電設(shè)備制造業(yè)目前還不具備燃機(jī)整機(jī)自主制造能力和熱端部件的維修和制造能力。 對(duì)此項(xiàng)技術(shù)嚴(yán)格保密，嚴(yán)重制約我國(guó)重型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展。我國(guó)生產(chǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)可分為兩類(lèi)：一是引進(jìn)型，二是自主 型。引進(jìn)型燃機(jī)熱端部件全部 ，重型燃?xì)馊~片產(chǎn)品 價(jià)格為10億元/噸，該部分成本占整臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)的25%~30%。同時(shí)還會(huì)簽訂對(duì)應(yīng)服務(wù)合同，配件全部由原廠(chǎng)商提供。
同時(shí) 公司在出售維護(hù)燃機(jī)熱端部件的同時(shí)會(huì)要求簽署補(bǔ)充設(shè)備維護(hù)協(xié)議，保修期內(nèi)(一般為10年)的配件需全部采用原裝配件，該部分價(jià)值可能比設(shè)備本身還高。由華清公司牽頭的我國(guó)自主 的70MW級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)目前處于施工期設(shè)計(jì)階段，預(yù)計(jì)2015年出樣機(jī)。中航工業(yè)黎明公司 的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的110MW級(jí)RO110重型燃?xì)廨啓C(jī)通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)狀態(tài)。沈陽(yáng)世新，黎陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)等公司也利用原有航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行航改燃小型燃機(jī)的研制。
3、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
高溫合金是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵材料，我國(guó)長(zhǎng)征系列火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部分都采用了高溫合金材料。其它在各種導(dǎo)彈和無(wú)人機(jī)上，高溫合金無(wú)余量 鑄件也廣泛用于小型渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，如整鑄渦輪轉(zhuǎn)子、導(dǎo)向器、增壓器渦輪、尾噴口調(diào)節(jié)片等。
