高溫合金是根據(jù)航空噴氣發(fā)動機(jī)的需要而發(fā)展起來的一種金屬材料，它可在600～1100℃的高溫氧化和燃?xì)飧g條件下，承受復(fù)雜應(yīng)力，并長期可靠地工作。主要用于航空發(fā)動機(jī)的熱端部件，也是航天火箭發(fā)動機(jī)、工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、能源和化工等工業(yè)的重要材料。在先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)中，高溫合金的用量占金屬材料總用量的40%～60%。在先進(jìn)工業(yè)國家，如美國，航空航天用高溫合金占其總用量的85%左右。    高溫合金是一種兼有熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性的合金。熱穩(wěn)定性是指金屬材料在高溫下抗氧化或抗氣體腐蝕的能力；而熱強(qiáng)性是指金屬材料在高溫下抵抗塑性變形和斷裂的能力。金屬的熱穩(wěn)定性常用稱重法來評定，在高溫下金屬單位時間、單位面積上的失重或增重越大，表示抗氧化性越差，即熱穩(wěn)定性越差。熱強(qiáng)性的評定指標(biāo)包括蠕變極限、持久強(qiáng)度、高溫瞬時強(qiáng)度、高溫疲勞強(qiáng)度等。蠕變極限表征在高溫、長期載荷作用下，材料抵抗塑性變形的能力；持久強(qiáng)度表征在高溫、長期載荷作用下，材料抵抗斷裂的能力；高溫瞬時強(qiáng)度（σb和σ0.2）表征高溫下材料在瞬時過載時抵抗塑性變形和斷裂的能力；高溫疲勞強(qiáng)度是指在規(guī)定循環(huán)次數(shù)下（一般為107次）不引起斷裂的應(yīng)力。

    高溫合金分為變形高溫合金和鑄造高溫合金。變形合金按基體元素的不同，可分為鐵基變形高溫合金、鎳基變形高溫合金和鈷基變形高溫合金，按合金的高溫性能、成形特點(diǎn)及用途的不同，變形高溫合金又可分為熱穩(wěn)定變形高溫合金和熱強(qiáng)變形高溫合金。熱穩(wěn)定變形高溫合金的特點(diǎn)是熱穩(wěn)定性很高，通常在固溶狀態(tài)下使用，強(qiáng)度雖不高，但塑性很好，可順利地進(jìn)行深沖壓，主要用于受力不大而工作溫度很高的零件，例如燃燒室火焰筒及加力燃燒室等。熱強(qiáng)變形高溫合金的特點(diǎn)是熱強(qiáng)度較高，通常在淬火、時效狀態(tài)下使用，主要用于高溫下承受大載荷及復(fù)雜應(yīng)力的零件，例如渦輪葉片、渦輪盤等。

    我國的新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變形高溫合金的牌號以漢語拼音字母“GH”后接四位阿拉伯?dāng)?shù)字來表示。“GH”后第一位數(shù)字表示分類號，其中1表示固溶強(qiáng)化型鐵基合金；2表示時效強(qiáng)化型鐵基合金；3表示固溶強(qiáng)化型鎳基合金；4表示時效強(qiáng)化型鎳基合金。“GH”后第二、三、四位數(shù)字表示合金的編號。例如GH2036，GH4033等，其相應(yīng)的舊牌號為GH36，GH33等。

    我國于20世紀(jì)50年代開始研制高溫合金，到目前已有40多種變形高溫合金。航空工業(yè)中常用的鐵基、鎳基變形高溫合金的牌號、化學(xué)成分及使用溫度，見表1和表2。

    燃燒室用合金主要有GH3030、GH3039、GH1140、GH3044、GH1015、GH1016、GH22、GH163、GH2302、GH170等。渦輪工作葉片大多采用時效強(qiáng)化型變形合金，如GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH151、GH143、GH2130、GH2302、GH738、GH118、GH220、GH710等。渦輪盤材料大多采用鐵-鎳基沉淀強(qiáng)化合金（750℃以下），如溫度更高，則采用鎳基合金或粉末渦輪盤材料。渦輪盤常用合金有GH2036、GH4033、GH2132、GH2135、GH901、GH4133、GH761、GH698、GH710等。

表1  常用鐵基變形高溫合金的牌號、化學(xué)成分及使用溫度