高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗yang化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，又被称为“超合金，”主要应用于航空航天领域和能源领域。 基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度较高，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。铁基高温合金使用温度一般只能达到750~780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则采用镍基和难熔金属为基的合金。 镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机热端部件。铸造冶金工艺目前各种先进铸件制造技术和加工设备在不断开发和完善，如热控凝固、细晶工艺、激光成形修复技术、耐磨铸件铸造技术等，原有技术水平不断提高完善从而提高各种高温合金铸件产品的质量一致性和可靠性。不含或少含铝、钛的高温合金，一般采用电弧炉或非真空感应炉冶炼。含铝、钛高的高温合金如在大气中熔炼时，元素烧损不易控制，气体和夹杂物进入较多，所以应采用真空冶炼。为了进一步降低夹杂物的含量，改善夹杂物的分布状态和铸锭的结晶组织，可采用冶炼和二次重熔相结合的双联工艺。冶炼的主要手段有电弧炉、真空感应炉和非真空感应炉；重熔的主要手段有真空自耗炉和电渣炉。固溶强化型合金和含铝、钛低（铝和钛的总量约小于4.5%）的合金锭可采用锻造开坯；含铝、钛高的合金一般要采用挤压或轧制开坯，然后热轧成材，有些产品需进一步冷轧或冷拔。直径较大的合金锭或饼材需用水压机或快锻液压机锻造。结晶冶金工艺 为了减少或消除铸造合金中垂直于应力轴的晶界和减少或消除疏松，近年来又发展出定向结晶工艺。这种工艺是在合金凝固过程中使晶粒沿一个结晶方向生长，以得到无横向晶界的平行柱状晶。实现定向结晶的首要工艺条件是在液相线和固相线之间建立并保持足够大的轴向温度梯度和良好的轴向散热条件。此外，为了消除全部晶界，还需研究单晶叶片的制造工艺。 镍基铸造高温合金以镍为主要成分的铸造高温合金。随着使用温度和强度的提高，高温合金合金化(见高温合金强化)程度越来越高，热加工成形越来越困难，必须采用铸造工艺进行生产。另外，采用冷却技术的空心叶片的内部复杂型腔，只能采用精密铸造工艺才能生产。这样，镍基变形高温合金就转变为镍基铸造高温合金。 添加元素 镍基铸造高温合金以γ相为基体，添加铝、钛、铌、钽等形成γ’相(见高温合金材料的金属间化合物相)进行强化，γ’相数量较多，有的合金高达60%；加入钴能提高γ’相的溶解温度，从而提高了合金的使用温度；钼、钨、铬具有强化固溶体的作用，铬、钼、钽还能形成一系列对晶界有强化作用的碳化物；铝和铬有助于抗yang化能力，但铬降低γ’相的溶解温度和高温强度，因此应使铬含量低些；加铪改善合金的中温塑性和强度；为了强化晶界，添加适量硼、锆等元素。工业燃气轮机使用的燃料中含硫、钒较高，长期工作时对合金产生严重的热腐蚀。如果燃气轮机使用在舰船上，海洋气氛中的钠盐会加速硫化腐蚀。因此，采取适当提高铬含量和钛、铝的比例以及难熔金属元素的含量，研制出了一系列既能保持高蠕变强度又能增进耐热腐蚀抗力的合金，如美国的IN738、IN792、Rene’80、MarM432和中国的K4537等。表中列出了一些国家典型的镍基铸造高温合金。 应用 镍基铸造高温合金用于飞机、船舶、工业和车辆用燃气轮机的关键的高温部件，如涡轮叶片、导向叶片和整体涡轮等。 缺点及克服方法 镍基铸造高温合金也存在一些缺点，如疲劳性能稍差、塑性较低、组织稳定性有所下降；由于存在疏松，性能波动较大。为了减轻这些缺点，1968年美国首先研制了高硼低碳镍基铸造高温合金。在镍基铸造高温合金其他元素不变的情况下，仅将硼含量提高10～20倍，碳含量下降到0．01%～0．03%，而使合金的强度和塑性提高、疏松减少，提高了组织长期稳定性等。这类合金已在美国获得实际应用。 铸造高温合金的主要应用由于铸造高温合金具备了良好的综合性能，通常用作航空发动机、航天发动机以及工业燃气轮机的各种高温零部件，是国防和经济建设中不可缺少的重要材料。目前，铸造高温合金产品主要包括高温合金母合金、先进的发动机部件和燃气轮机（烟气轮机）叶片等高温合金精密铸件产品。?航空航天用高温合金在航空航天方面，铸造高温合金主要应用于航空发动机、火箭发动机的热端关键部件，如涡轮叶片、导向叶片、燃烧室及整体铸造导向器和整体涡轮等。导向叶片用材料：K32、K14、K38、K3、K5、K17、DK5、DK3、K19、K002、K20等。涡轮工作叶片用材料：包括K17、K19等。部分合金牌号及适用范围归纳。典型铸造高温合金牌号及用途合金牌号 主要用途 相当于国外合金牌号K13 用于750℃以下长期使用的增压涡轮 ЖC-3相近K32 可用作750℃以下长期工作燃气轮机导向叶片等 K11 用作800℃以下以下涡轮发动机导向器叶片材料 BAT-45YK136 用于制作650℃以下工作大型航空发动机涡轮pan K3 用于制作温度950℃以下燃气涡轮工作叶片 ЖC-6K，IN100相近K5 用作900~950℃燃气涡轮工作叶片 B-1900K17G 用于900℃长期工作燃气发动机涡轮转子叶片 Rene100DK5 用作980℃以下航空发动机涡轮叶片、导向叶片 DK3 用于980~1000℃以下航空发动机涡轮叶片、导向叶片 K19 用于850~1000℃工作的涡轮叶片和1000℃工作的导向叶片 性能与Ford，TRW-VIA相近K002 用于800~1040燃气涡轮工作叶片，也可用作整铸涡轮 MAR-M002 市面上有部分牌号的产品用量极其稀少，导致有部分产品没有存库，只可预定，如有需要可致电垂询。公司多年的发展,积累了大量的合金设备制造技术,为大批国内外独资,合资,大型国有企业提供合金材料以及各种设备,技术服务等。