高溫合金一般指能夠在600℃以上高溫長期使用，承受較大復(fù)雜應(yīng)力，具有較強表面穩(wěn)定性的金屬材料。高溫合金有多種分類方法，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)動機、艦船用發(fā)動機、發(fā)電燃氣輪機、汽車廢氣增壓器渦輪、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。隨著科技的進步，目前高溫合金產(chǎn)品應(yīng)用越來越大，已開始逐步應(yīng)用到汽車、冶金、玻璃制造、醫(yī)學(xué)等。
1、航空發(fā)動機
高溫合金是在20世紀40年代隨著航空噴氣發(fā)動機的需要而發(fā)展起來，半個多世紀以來，發(fā)動機渦輪溫度從730℃提高到1677℃，推重比從3提高到10，帶動了發(fā)動機高溫合金材料的增長和制備技術(shù)的不斷進步。目前世界上商用和航空發(fā)動機市場基本被通用、羅羅、普惠等幾家 巨頭壟斷。相對于發(fā)動機，民用飛機發(fā)動機由于長壽命、高性的使用要求，對葉片等配件的循環(huán)參數(shù)要求比軍機還高。葉片從材料上要求為單晶結(jié)構(gòu)，同時為進一步提高使用溫度和性，結(jié)構(gòu)上大量采用級聯(lián)、雙層壁等 有利于散熱的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
由于我國在材料冶金、鑄造和壓力加工等工藝技術(shù)上的差距，無論是2016年將要投入使用的C919干線大飛機，還是ARJ21支線客機，配裝的都是 發(fā)動機。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)動機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)動機F119(美)，EJ200(英、德、意、西)，M88一2(法)，P2000(俄)以及其他新型發(fā)動機都采用單晶高溫合金制作渦輪葉片。國內(nèi)于20世紀80年代初開始進行單晶合金的研制，在單晶材料及無余量精鑄渦輪葉片研制方面已經(jīng)取得重要進展，我國逐漸掌握了單晶及單晶渦輪葉片鑄造技術(shù)，但我國單晶葉片精鑄件毛坯合格率比較低，發(fā)達 的空心定向葉片和單晶的合格率可達到70%90%，而國內(nèi)同類葉片鑄件毛坯合格率一般不超過15%。
2、地面發(fā)電燃氣輪機
燃氣輪機的研制技術(shù)一直被美國通用、日本三菱、德國西門子和法國阿爾斯通等跨國巨頭壟斷。而從國內(nèi)目前正在運行的重型燃機看，我國發(fā)電設(shè)備制造業(yè)目前還不具備燃機整機自主制造能力和熱端部件的維修和制造能力。 對此項技術(shù)嚴格保密，嚴重制約我國重型燃氣輪機的發(fā)展。我國生產(chǎn)的燃氣輪機可分為兩類：一是引進型，二是自主 型。引進型燃機熱端部件全部 ，重型燃氣葉片產(chǎn)品 價格為10億元/噸，該部分成本占整臺燃氣輪機的25%~30%。同時還會簽訂對應(yīng)服務(wù)合同，配件全部由原廠商提供。
同時 公司在出售維護燃機熱端部件的同時會要求簽署補充設(shè)備維護協(xié)議，保修期內(nèi)(一般為10年)的配件需全部采用原裝配件，該部分價值可能比設(shè)備本身還高。由華清公司牽頭的我國自主 的70MW級燃氣輪機目前處于施工期設(shè)計階段，預(yù)計2015年出樣機。中航工業(yè)黎明公司 的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的110MW級RO110重型燃氣輪機通過試驗驗證了設(shè)計狀態(tài)。沈陽世新，黎陽發(fā)動機等公司也利用原有航空發(fā)動機研制的優(yōu)點進行航改燃小型燃機的研制。
3、火箭發(fā)動機
高溫合金是火箭發(fā)動機的關(guān)鍵材料，我國長征系列火箭發(fā)動機的核心部分都采用了高溫合金材料。其它在各種導(dǎo)彈和無人機上，高溫合金無余量 鑄件也廣泛用于小型渦輪發(fā)動機，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。
