按照現(xiàn)有的理論，760℃高溫材料按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。按製備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末冶金高溫合金。按強(qiáng)化方式有固溶強(qiáng)化型、沉澱強(qiáng)化型、氧化物彌散強(qiáng)化型和纖維強(qiáng)化型等。高溫合金主要用於製造航空、艦艇和工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、渦**、高壓壓氣機(jī)盤和燃燒室等高溫部件，還用於製造航天飛行器、火箭發(fā)動機(jī)、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。

高溫合金分類及應(yīng)用領(lǐng)域760℃高溫材料發(fā)展過程從20世紀(jì)30年代後期起，英、德、美等國就開始研究高溫合金。**次世界大戰(zhàn)期間，為了滿足新型航空發(fā)動機(jī)的需要，高溫合金的研究和使用進(jìn)入了蓬勃發(fā)展時期。40年代初，英國首先在80Ni-20Cr合金中加入少量鋁和鈦，形成γ‘相（gamma prime）以進(jìn)行強(qiáng)化，研製成種具有較高的高溫強(qiáng)度的鎳基合金。同一時期，美國為了適應(yīng)活塞式航空發(fā)動機(jī)用渦輪增壓器發(fā)展的需要，開始用Vitallium鈷基合金製作葉片。

此外，美國還研製出Inconel鎳基合金，用以製作噴氣發(fā)動機(jī)的燃燒室。以後，冶金學(xué)家為進(jìn)一步提高合金的高溫強(qiáng)度，在鎳基合金中加入鎢、鉬、鈷等元素，增加鋁、鈦含量，研製出一係列牌號的合金，如英國的“Nimonic”，美國的“Mar-M”和“IN”等；在鈷基合金中,加入鎳、鎢等元素，發(fā)展出多種高溫合金，如X-45、HA-188、FSX-414等。由於鈷資源缺乏，鈷基高溫合金發(fā)展受到限製。

40年代，鐵基高溫合金也得到了發(fā)展，50年代出現(xiàn)A-286和Incoloy901等牌號，但因高溫穩(wěn)定性較差，從60年代以來發(fā)展較慢。蘇聯(lián)於1950年前後開始生產(chǎn)“ЭИ”牌號的鎳基高溫合金，後來生產(chǎn)“ЭП”係列變形高溫合金和ЖС係列鑄造高溫合金。中國從1956年開始試製高溫合金，逐漸形成“GH”係列的變形高溫合金和“K”係列的鑄造高溫合金。70年代美國還采用新的生產(chǎn)工藝製造出定向結(jié)晶葉片和粉末冶金渦**，研製出單晶葉片等高溫合金部件，以適應(yīng)航空發(fā)動機(jī)渦輪進(jìn)口溫度不斷提高的需要。

760℃高溫材料變形高溫合金：變形高溫合金是指可以進(jìn)行熱、冷變形加工，工作溫度範(fàn)圍-253～1320℃，具有良好的力學(xué)性能和綜合的強(qiáng)、韌性指標(biāo)，具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強(qiáng)化型合金和時效強(qiáng)化型合金。GH後位數(shù)字表示分類號即1、固溶強(qiáng)化型鐵基合金 2、時效硬化型鐵基合金 3、固溶強(qiáng)化型鎳基合金 4、鈷基合金 GH後，二，三，四位數(shù)字表示順序號。

1、固溶強(qiáng)化型合金

使用溫度範(fàn)圍為900～1300℃，*高抗氧化溫度達(dá)1320℃。例如GH128合金，室溫拉伸強(qiáng)度為850MPa、屈服強(qiáng)度為350MPa；1000℃拉伸強(qiáng)度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應(yīng)力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用於製作航空、航天發(fā)動機(jī)燃燒室、機(jī)匣等部件。

2、時效強(qiáng)化型合金

使用溫度為-253～950℃，一般用於製作航空、航天發(fā)動機(jī)的渦**與葉片等結(jié)構(gòu)件。製作渦**的合金工作溫度為-253～700℃,要求具有良好的高低溫強(qiáng)度和抗疲勞性能。例如：GH4169合金，在650℃的*高屈服強(qiáng)度達(dá)1000MPa；製作葉片的合金溫度可達(dá)950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸強(qiáng)度為490MPa，940℃、200MPa的持久壽命大於40小時。

變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業(yè)提供結(jié)構(gòu)鍛件、餅材、環(huán)件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。 

760℃800MPa級高溫材料鑄造高溫合金

鑄造高溫合金是指可以或隻能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是：

1.具有更寬的成分範(fàn)圍由於可不必兼顧其變形加工性能，合金的設(shè)計可以集中考慮優(yōu)化其使用性能。如對於鎳基高溫合金，可通過調(diào)整成分使γ’含量達(dá)60%或更高，從而在高達(dá)合金熔點85%的溫度下，合金仍能保持優(yōu)良性能。

2.具有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域由於鑄造方法具有的特殊優(yōu)點，可根據(jù)零件的使用需要，設(shè)計、製造出近終形或無餘量的具有任意複雜結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。

高溫合金分類及應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)鑄造合金的使用溫度，可以分為以下三類：

類：在-253～650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在很大的範(fàn)圍溫度內(nèi)具有良好的綜合性能，特彆是在低溫下能保持強(qiáng)度和塑性均不下降。如在航空、航天發(fā)動機(jī)上用量較大的K4169合金，其650℃拉伸強(qiáng)度為1000MPa、屈服強(qiáng)度850MPa、拉伸塑性15%；650℃，620MPa應(yīng)力下的持久壽命為200小時。已用於製作航空發(fā)動機(jī)中的擴(kuò)壓器機(jī)匣及航天發(fā)動機(jī)中各種泵用複雜結(jié)構(gòu)件等。

**類：在650～950℃使用的等軸晶鑄造高溫合金這類合金在高溫下有較高的力學(xué)性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金，950℃時，拉伸強(qiáng)度大於700MPa、拉伸塑性大於6%；950℃，200小時的持久強(qiáng)度極限大於230MPa。這類合金適於用做航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片、導(dǎo)向葉片及整鑄渦輪。

第三類：在950～1100℃使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金這類合金在此溫度範(fàn)圍內(nèi)具有優(yōu)良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金，1100℃、130MPa的應(yīng)力下持久壽命大於100小時。這是國內(nèi)使用溫度*高的渦輪葉片材料，適用於製作新型高性能發(fā)動機(jī)的**渦輪葉片。

隨著精密鑄造工藝技術(shù)的不斷提高，新的特殊工藝也不斷出現(xiàn)。細(xì)晶鑄造技術(shù)、定向凝固技術(shù)、複雜薄壁結(jié)構(gòu)件的CA技術(shù)等都使鑄造高溫合金水平大大提高，應(yīng)用範(fàn)圍不斷提高。

高溫合金分類及應(yīng)用領(lǐng)域760℃800MPa級高溫材料粉末冶金高溫合金

采用霧化高溫合金粉末，經(jīng)熱等靜壓成型或熱等靜壓後再經(jīng)鍛造成型的生產(chǎn)工藝製造出高溫合金粉末的產(chǎn)品。采用粉末冶金工藝，由於粉末顆粒細(xì)小，冷卻速度快，從而成分均勻，無宏觀偏析，而且晶粒細(xì)小，熱加工性能好，金屬利用率高，成本低，尤其是合金的屈服強(qiáng)度和疲勞性能有較大的提高。

FGH95粉末冶金高溫合金，650℃拉伸強(qiáng)度1500MPa；1034MPa應(yīng)力下持久壽命大於50小時，是當(dāng)前在650℃工作條件下強(qiáng)度水平*高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應(yīng)力水平較高的發(fā)動機(jī)的使用要求,是高推重比發(fā)動機(jī)渦**、壓氣機(jī)盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。

1200℃100MPa級高溫材料氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)合金

是采用獨特的機(jī)械合金化(MA)工藝，超細(xì)的(小於50nm)在高溫下具有超穩(wěn)定的氧化物彌散強(qiáng)化相均勻地分散於合金基體中，而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強(qiáng)度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持，具有優(yōu)良的高溫蠕變性能、優(yōu)越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。

目前已實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的主要有三種ODS合金：

MA956合金在氧化氣氛下使用溫度可達(dá)1350℃，居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用於航空發(fā)動機(jī)燃燒室內(nèi)襯。

MA754合金在氧化氣氛下使用溫度可達(dá)1250℃並保持相當(dāng)高的高溫強(qiáng)度、耐中堿玻璃腐蝕?，F(xiàn)已用於製作航空發(fā)動機(jī)導(dǎo)向器蓖齒環(huán)和導(dǎo)向葉片。

MA6000合金在1100℃拉伸強(qiáng)度為222MPa、屈服強(qiáng)度為192MPa；1100℃，1000小時持久強(qiáng)度為127MPa，居高溫合金之首位，可用於航空發(fā)動機(jī)葉片。

金屬間化合物高溫材料

金屬間化合物高溫材料是近期研究開發(fā)的一類有重要應(yīng)用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來，對金屬間化合物的基礎(chǔ)性研究、合金設(shè)計、工藝流程的開發(fā)以及應(yīng)用研究已經(jīng)成熟，尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al係材料的製備加工技術(shù)、韌化和強(qiáng)化、力學(xué)性能以及應(yīng)用研究方麵取得了令人矚目的成就。

Ti3Al基合金(TAC-1)，TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8～5.8g/cm3)、高溫高強(qiáng)度、高鋼度以及優(yōu)異的抗氧化、抗蠕變等優(yōu)點，可以使結(jié)構(gòu)件減重35～50%。Ni3Al基合金，MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能，展示出極好的應(yīng)用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能，在中溫(小於600℃)有較高強(qiáng)度，成本低，是一種可以部分取代不鏽鋼的新材料。

在民用工業(yè)的很多領(lǐng)域，服役的構(gòu)件材料都處於高溫的腐蝕環(huán)境中。為滿足市場需要，根據(jù)材料的使用環(huán)境，歸類出係列高溫合金。

1、高溫合金母合金係列

2、抗腐蝕高溫合金板、棒、絲、帶、管及鍛件

3、高強(qiáng)度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲、焊絲、板、帶材、鍛件

4、耐玻璃腐蝕係列產(chǎn)品

5、環(huán)境耐蝕、硬表麵耐磨高溫合金係列

6、特種精密鑄造零件(葉片、增壓渦輪、渦輪轉(zhuǎn)子、導(dǎo)向器、儀表接頭)

7、玻棉生產(chǎn)用離心器、高溫軸及輔件8、鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊和滑軌

9、閥門座圈

10、鑄造“U”形電阻帶

11、離心鑄管係列

12、納米材料係列產(chǎn)品

13、輕比重高溫結(jié)構(gòu)材料

14、功能材料(膨脹合金、高溫高彈性合金、恒彈性合金係列)

15、生物醫(yī)學(xué)材料係列產(chǎn)品

16、電子工程用靶材係列產(chǎn)品

17、動力裝置噴嘴係列產(chǎn)品

18、司太立合金耐磨片

19、超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。

超耐熱合金典型組織是奧氏體基體，在基體上彌散分布這碳化物、金屬間化合物等強(qiáng)化相。高溫合金的主要元素有鉻、鈷、鋁、鈦、鎳、鉬、鎢等。合金元素起穩(wěn)定的奧氏體基體組織，形成強(qiáng)化相，增加合金的抗氧化和抗腐蝕能力的作用。常用的高溫合金有鐵基、鎳基和鈷基3種。

鐵基超耐熱合金

鐵基高溫合金是奧氏體不鏽鋼發(fā)展起來的，含有一定量的鉻和鎳等元素。它是中等溫度（600~800℃）條件下使用的重要材料，具有校核的中溫力學(xué)性能和良好的熱加工塑性，合金成分比較簡單，成本較低。主要用於製作航空發(fā)動機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)上渦**，也可以製作導(dǎo)向葉片、渦輪葉片、燃燒室，以及其他承力件、緊固件等。另一用途是製作柴油機(jī)上的廢氣增壓渦輪。由於沉澱強(qiáng)化型鐵基合金的組織不夠穩(wěn)定抗氧化性較差，高溫強(qiáng)度不足，因而鐵基合金不能在更高溫度條件下應(yīng)用。

鎳基超耐熱合金

以鎳為基體（含量一般大於50%）、在650~1000℃範(fàn)圍內(nèi)具有較的強(qiáng)度和良好的抗氧化性、抗燃?xì)飧g能力的高溫合金。

鎳基合金是高溫合金中應(yīng)用*廣、高溫強(qiáng)度*高的一類合金。其主要原因，一是鎳基合金中可以溶解較多的合金元素，且能保持較好的穩(wěn)定性；二是可以形成共格有序的A3B型金屬間化合物γ’-[Ni(Al,Ti)]相作為強(qiáng)化相，使合金的得到有效的強(qiáng)化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強(qiáng)度 ；三是很含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗氧化和抗燃?xì)飧g能力。鎳基合金含有十多種元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強(qiáng)化作用。根據(jù)它們的強(qiáng)化作用方式可以分為固溶強(qiáng)化合金和沉澱強(qiáng)化合金：固溶強(qiáng)化元素，如鎢、鉬、鈷、鉻、釩等；沉澱強(qiáng)化元素，如鋁、鈦、鈮和鉭；晶界強(qiáng)化元素，如硼、鋯、鎂和稀土元素等。

鈷基超耐熱合金

鈷基超耐熱合金是含鈷量40%~65%的奧氏體高溫合金，在730~1100℃下，具有一定的高溫強(qiáng)度、良好的抗熱腐蝕和抗氧化能力。用於製作工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、艦船燃?xì)廨啓C(jī)的導(dǎo)向葉片等。鈷基合金的發(fā)展應(yīng)考慮鈷的資源情況。鈷是一種重要的戰(zhàn)略資源，世界上大多數(shù)國家缺鈷，以至於鈷基合金的發(fā)展受到限製。

鈷基合金一般含鎳10%~22%，鉻20%~30%以及鎢、鉬、鉭和鈮等固溶強(qiáng)化和碳化物形成元素，含碳量很高，是一類以碳化物為主要強(qiáng)化相的高溫合金。鈷基合金的耐熱能力與固溶強(qiáng)化元素和碳化物形成元素含量多少有關(guān)。

高溫合金發(fā)展的趨勢是進(jìn)一步提高合金的工作溫度和改善中溫或高溫下承受各種載荷的能力，延長合金壽命。就渦輪葉片材料而言，單晶葉片將進(jìn)入實用階段，定向結(jié)晶葉片的綜合性能將得到改進(jìn)。

此外，有可能采用激冷態(tài)合金粉末製造多層擴(kuò)散連接的空心葉片，從而適應(yīng)提高燃?xì)鉁囟鹊男枰?。就?dǎo)向葉片和燃燒室材料而言，有可能使用氧化物彌散強(qiáng)化的合金，以大幅度提高使用溫度。為了提高抗腐蝕和耐磨蝕性能，合金的防護(hù)塗層材料和工藝也將獲得進(jìn)一步發(fā)展。