高温合金，又称超合金，是一种能在600℃以上及一定应力条件下长期工作的金属材料，具有优异的高温强度、良好的抗氧化性和耐热腐蚀性、良好的疲劳性、断裂韧性等综合性能。高温合金的材料特性使其成为航空发动机中不可替代的关键材料。在世界先进的发动机开发中，高温合金材料的用量占发动机总量的40%~60%。因此，高温合金材料也被称为“先进发动机基石”。
高温合金占航空发动机高温合金需求的一半以上。随着国内一批新型航空发动机的大规模生产，预计高温合金需求将迅速增长。以歼10B、歼15、以歼16为代表的多款三代半战斗机陆续进入列装，WS-10发动机需求持续增长。未来几年，随着国内大型运输机运20的投产，大涵道比发动机将进入量产阶段；小涵道比中推和小推航空发动机也将逐步进入量产。国内航空发动机需求的增长将推动航空高温合金需求进入快速增长期。
高温合金在民用工业中的应用越来越广泛。高温合金在燃气轮机、汽车涡轮增压器、核电、石油石化等行业有着重要的应用。随着工业化的推进和国内高端设备制造业的发展，民用工业对高温合金的需求将继续推动。目前，民用高温合金占总需求的20%，预计未来这一比例将继续上升。
据估计，到2020年，中国对高温合金的需求约为4万吨，相应的市场空间为90.5亿元：航空发动机、汽车废气涡轮增压器和核电行业对高温合金需求的增长将推动行业需求的爆发。目前，我国高温合金产能约为1.26万吨，实际产量约为8000-9000吨。预计未来7年高温合金需求复合增长率将超过20%。
(1)高温合金简介及分类
在600℃以上的高温和一定的应力作用下，高温合金是一种长期工作的金属。与传统金属和合金不同，高温合金具有强度高、抗氧化、耐热腐蚀、疲劳、断裂韧性好、组织稳定性好、在各种温度下使用可靠性好等综合性能，在西方也被称为超合金（Superalloys）。
高温合金材料是航空发动机的首选，在现代航空工业的发展中处于不可替代的地位。其规模的发展直接决定了航空设备的发展水平。此外，高温合金也广泛应用于航天发动机的热端部件。随着工业化的发展，民用高端设备行业对高温合金材料的需求呈上升趋势。高温合金的耐高温、耐磨、耐腐蚀性使其广泛应用于柴油机和内燃机涡轮增压、燃气轮机、能源动力、石化、玻璃建材等民用行业，民用行业高温合金的使用量增加到20%左右。
根据材料成型方法、基体元素类型、合金强化类型等，可分为高温合金：
1）根据材料成型方法，高温合金可分为变形高温合金、铸造高温合金（包括普通精密铸造合金、定向凝固合金、单晶合金等）、粉末冶金高温合金(包括普通粉末冶金高温合金和氧化物弥散强化高温合金ODS)；
2)高温合金根据基体元素类型可分为铁基、镍基、钴基等；
3)根据合金强化类型，高温合金可分为固溶强化高温合金和及时沉淀强化合金。
(二)高温合金材料的技术难点和创新
各种材料在高温环境下的退化速度加快，在温度和应力作用下容易发生组织不稳定、变形和裂纹生长、材料表面氧化腐蚀等。高温合金的耐高温性和耐腐蚀性主要取决于其化学成分和组织结构
高温合金材料成分非常复杂，含有铬、铝等活性元素，在氧化或热腐蚀环境中表现为化学部门的稳定性，加工零件表面留下加工硬化和残余应力缺陷，对材料的化学性能和机械性能产生非常不利的影响。由于合金化程度高，高温合金材料容易产生成分偏析，对铸造高温合金和变形高温合金的组织和性能有重大影响。高温合金的这些特性决定了它不同于普通金属材料的加工工艺。
通过合金强化，高温合金的发展是合金理论和生产技术不断改进和创新的过程 工艺强化不断结合，提高合金的材料性能。合金强化包括合金固体溶解强化、第二相强化剂晶体边界强化等。；工艺强化包括改善冶炼、凝固结晶、热加工、热处理和表面处理。
高温合金的生产工艺主要包括熔炼、铸造和热处理。生产工艺对高温合金材料的力学性能有很大的影响。新工艺的引入往往使高温合金的性能取得飞跃，开发了一批新的高温合金，促进了一代航空发动机和航空飞机的发展。旧合金也可以改进工艺，提高材料性能。
例如，单晶涡轮叶片的应用显著促进了航空发动机的进步。F-第三代单晶高温合金PWA1484用于22航空发动机F119的涡轮转子叶片，该材料本身的最高工作温度约为1070℃。由于采用计算流体动力学程序设计制造了超冷却叶片，涡轮转子叶片的工作温度提高到1621～1677℃(F100发动机为1400℃)，可见工艺创新在材料开发中的重要地位。
制备高温合金材料的技术和工艺仍在不断进步和创新。例如，冶炼过程采用真空感应 电渣重熔 真空自耗熔炼采用先进的熔炼控制方法，通过定向凝固柱晶体合金和单晶合金技术提高材料的高温强度，减少合金元素的偏析，提高材料强度。此外，氧化物扩散强化高温合金和金属间化合物高温材料也在不断发展和创新。
