高温合金的性能
高温合金
-Ta4- 4.5 ----Ta1.52 ---
粉末高温合金:"FGH"后跟阿拉伯数字表示 焊接用的高温合金丝:"HGH"后跟阿拉伯数字 MGH——机械合金化粉末高温合金 DK——定向凝固高温合金 DD——单晶铸造高温合金 70年代以前,我国高温合金牌号简单,变形高温合金只有3 位数字编号,铸造高温合金只有2位数字编号,即省略了前 缀后的表示基体类别和强化型类别的第一位数字,如 "K17",即现在的"K417","GH39"即为现在的 "GH3039"
--
8.5
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5
1.8
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--
K406 K409 K417ห้องสมุดไป่ตู้K417G K418 K419 K438 K640 K644
0.15 0.1 0.18 0.18 0.12 0.11 0.15 0.5 0.25
15.5 8 9 9 12.5 6 16 25.5 29.5
余 余 余 余 余 余 余 10.5 10.5
合金牌 号 K211
国外牌号
C 0.15
Cr
Ni
Co
W
Mo
Al
Ti
Fe 余
Nb
其他
BAT-45Y
20
46
--
8
--
--
--
--
--
K401
AHB-300 GMR235D B-1900 IN-100 Rene'100 IN713C TRWVIA IN738 X-40 FSX-414
0.05
15.5
余
高温合金的用途 航空发动机:现代航空发动机中用量占发动机总量的40%～60%, 主要用于四大热端部件:导向器,涡轮叶片,涡轮盘和燃烧室. 火箭发动机及燃气轮机高温热端部件 70年代以来,高温合金在原子能,能源动力,交通运输,石油 化工,冶金矿山和玻璃建材等诸多民用工业部门得到推广应用, 这类高温合金中一部分主要仍然利用高温合金的高温高强度特性, 而另有一大部分则主要是开发和应用高温合金的高温耐磨和耐腐 蚀性能. 目前美国高温合金总产量约为每年2.3～3.6万t,大约1/2～1 /3应用于耐蚀的材料.高温耐磨耐蚀的高温合金,由于主要目标 不是高温下的强度,因此这些合金成分上的特点是以镍,铁或钴 为基,并含有大约20%～35%的铬,大量的钨,钼等固溶强化元 素,而铝,钛等γ形成元素则要求含量甚少或者根本不加入.
高温合金材料的高温蠕变性能研究
高温合金材料的高温蠕变性能研究高温合金材料是一类特殊材料，具有出色的高温蠕变性能，在高温环境下能够保持稳定的结构和性能。
这使得高温合金材料在航空航天、能源开发和其他高温工艺领域中得到广泛应用。
然而，了解和研究高温合金材料的高温蠕变性能是至关重要的，以确保其在极端条件下的可靠性和安全性。
高温蠕变是指材料在高温下长期承受载荷而发生的塑性变形。
在高温蠕变的过程中，晶体中的金属原子会发生位移和扩散，导致材料的形变和失效。
因此，了解高温蠕变机理以及高温合金材料的蠕变行为对材料的性能评估和设计具有重要意义。
为了研究高温合金材料的高温蠕变性能，科学家们采用了各种方法和技术。
其中一种常用的方法是使用蠕变实验机来测试材料在高温和应力条件下的蠕变行为。
这些实验可以提供有关材料在不同应力下的蠕变速率、延迟时间和持久力的信息。
此外，通过对材料的显微结构和相变进行观察和分析，可以深入了解高温蠕变的机理和规律。
高温蠕变性能的研究不仅依赖于实验数据，还需要结合理论模型和数值模拟。
通过建立适当的数学模型，可以更好地理解高温蠕变的过程和机制。
例如，流变学模型可以描述材料在高温下的变形行为，并预测其在特定条件下的失效时间。
数值模拟则可以通过模拟高温蠕变的过程和变形状态，提供更详细的信息和预测。
在实际应用中，高温合金材料的高温蠕变性能也需要与其他因素进行综合考虑。
例如，材料的化学成分、晶体结构、热处理和加工工艺等都会对其高温蠕变性能产生影响。
因此，研究人员还需要对高温合金材料进行全面的性能评估和优化设计，以满足特定应用的需求。
高温合金材料的高温蠕变性能研究具有一定的挑战性。
首先，高温蠕变的机制和规律很复杂，需要深入的实验和理论研究。
其次，高温实验条件下的材料测试需要耗费大量的时间和资源。
此外，高温合金材料的制备和加工也需要高度的技术和工艺控制。
因此，要进行高质量的高温蠕变性能研究，需要多学科的合作和全面的实验与理论支持。
总之，高温合金材料的高温蠕变性能研究是一个重要的领域，对于确保材料在高温环境下的可靠性和安全性具有重要意义。
gh3536高温合金使用温度
gh3536高温合金使用温度gh3536高温合金是一种具有优异高温性能的合金材料，其使用温度范围广泛，可以在高温环境下保持良好的力学性能和耐腐蚀性能。
本文将从不同角度探讨gh3536高温合金的使用温度。
gh3536高温合金的使用温度主要受到合金成分和热处理工艺的影响。
gh3536高温合金主要由镍、铬、铁等金属元素组成，添加了少量的钼、钛、铝等元素以提高其高温性能。
经过适当的热处理，可以使合金的显微组织得到优化，进一步提高其高温强度和耐热性。
一般而言，gh3536高温合金的使用温度可达到800℃以上。
gh3536高温合金在高温环境下具有良好的力学性能。
随着温度的升高，许多金属材料的强度和韧性会显著下降，但gh3536高温合金具有较高的高温强度和良好的高温韧性，可以在高温下保持较好的力学性能。
这使得gh3536高温合金成为航空航天、能源、化工等领域中高温结构件的理想选择。
gh3536高温合金还具有优异的耐腐蚀性能。
在高温环境下，许多金属材料容易受到氧化、硫化、氯化等腐蚀介质的侵蚀而失去原有性能。
而gh3536高温合金由于其合金成分的优化设计，具有良好的耐腐蚀性能，可以在复杂的腐蚀环境中长期稳定运行。
因此，gh3536高温合金广泛应用于石油化工、海洋工程等领域中的高温腐蚀环境中。
gh3536高温合金的使用温度还受到应力、应变等力学和物理因素的影响。
在高温条件下，合金的热膨胀系数会增大，容易产生热应力和热应变，从而影响合金的使用温度。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况对gh3536高温合金的使用温度进行合理的设计和选择，以保证其在高温环境下的安全可靠性。
gh3536高温合金具有广泛的使用温度范围，可以在800℃以上的高温环境下保持良好的力学性能和耐腐蚀性能。
其优异的高温性能使得gh3536高温合金成为许多高温工程领域中的重要材料，为各行各业的高温应用提供了可靠的解决方案。
高温合金粉末标准
高温合金粉末标准
高温合金粉末标准主要涉及以下几个方面：
1. 生产工艺：高温合金粉末的生产工艺通常包括雾化、热等静压成型、锻造等。
采用粉末冶金工艺，粉末颗粒细小，冷却速度快，从而成分均匀，无宏观偏析，晶粒细小，热加工性能好，金属利用率高，成本低。
2. 力学性能：高温合金粉末具有较高的强度、韧性、疲劳性能和抗氧化性能。
例如，FGH95粉末冶金高温合金在650℃时的拉伸强度达到1500MPa，1034MPa应力下的持久寿命大于50小时。
3. 成分配比：高温合金粉末的成分配比需要根据具体应用场景进行优化，以满足使用性能要求。
例如，FGH4091高温合金具有良好的力学性能和综合的强、韧性。
4. 粉末特性：高温合金粉末的颗粒大小、形状、分布等特性对加工性能和最终零件的质量具有重要影响。
粉末颗粒越细小，分布越均匀，热加工性能越好。
5. 检测和评价方法：针对高温合金粉末，需要制定相应的检测和评价方法，包括化学成分分析、力学性能测试、抗氧化性能测试等。
我国针对高温合金粉末已制定了一系列标准，如《FGH95粉末冶金高温合金》、《FGH4091高温合金棒料》等。
此外，全国增材制造标准化技术委员会还在组织制定《增材制造激光粉末床熔融用高温合金粉末》等国家标准。
需要注意的是，以上信息仅供参考，具体高温合金粉末标准可能因型号、应用领域等因素而有所不同。
在实际应用中，请根据具体标准和需求选取合适的高温合金粉末。
高温合金钢的应变率效应对力学性能的影响
高温合金钢的应变率效应对力学性能的影响高温合金钢是一种具有良好高温性能的金属材料，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
在高温环境下，高温合金钢会经历复杂的变形过程，其中应变率是一个重要因素，它对其力学性能产生显著影响。
本文将探讨高温合金钢的应变率效应对其力学性能的影响。
首先，我们了解一下高温合金钢的力学性能。
在高温环境下，高温合金钢的强度、塑性、断裂韧性等力学性能都会发生变化。
这些性能的变化直接影响着材料在高温工况下的可靠性和耐久性。
应变率是指材料在受力过程中的变形速度。
材料的变形速度对其力学性能具有显著影响。
在高温环境下，应变率的变化会引起高温合金钢的力学性能产生不同程度的变化。
首先，应变率的提高会导致高温合金钢的强度提高。
应变率的增加使得材料中的位错运动加剧，这会导致晶粒的滑移和塑性形变增多，从而提高了材料的强度。
此外，应变率的提高还会引起晶界和位错运动的增强，增加了材料的阻力，从而进一步提高了材料的强度。
其次，应变率的增大也会导致高温合金钢的塑性降低。
应变率的增加导致晶粒间滑移速率的增大，从而限制了晶粒的再结晶和再结晶晶粒的形成，这会降低材料的塑性。
此外，应变率的增大还会引起位错运动的增多和运动速度的加快，从而增加了位错的交互作用和相互阻碍，限制了材料的塑性变形。
然而，应变率的增大也带来了高温合金钢的断裂韧性的提高。
应变率的增加导致应力集中区域的增多，位错密度增大，这会提高晶界的强化效应，并增加晶粒边界的位错锁扣。
这些效应会抑制材料的裂纹扩展，提高了材料的断裂韧性。
除了以上的影响，应变率对高温合金钢的显微组织也具有重要影响。
在高温环境中，应变率的变化会引起高温合金钢晶界、小角晶界等显微结构的演变。
例如，应变率的增加会诱发晶界细化、晶界偏喜向高密度定向生长，这会进一步影响材料的力学性能。
总结起来，高温合金钢的应变率效应对其力学性能产生显著影响。
应变率的增大可以提高材料的强度和断裂韧性，但会降低塑性。
镍基高温合金材料的蠕变性能研究
镍基高温合金材料的蠕变性能研究蠕变是材料在高温下受到持续载荷引起的塑性变形现象。
对于镍基高温合金材料而言，蠕变性能是评价其抗高温变形和延长使用寿命的重要指标。
本文旨在探讨镍基高温合金材料的蠕变性能，并进行相应的研究。
一、引言镍基高温合金材料是一类具有优异高温性能和耐热腐蚀性能的材料，被广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。
然而，在高温环境下，镍基高温合金材料长时间持续受到应力载荷的作用，会发生蠕变现象，导致材料性能下降甚至失效，因此研究镍基高温合金材料的蠕变性能具有重要意义。
二、蠕变机制蠕变是材料在高温下受到应力作用导致的塑性变形，其机制主要包括晶体滑移、晶体自扩散和晶体再结合等过程。
晶体滑移是指晶体中原子沿着晶格面产生位错滑移，从而引起材料的塑性变形。
晶体自扩散是指晶体内部的原子在热激活下从一处扩散到另一处，以消除应力集中，促进材料的变形。
晶体再结合是指塑性变形过程中，一些位错会因为碰撞而合并，从而减少其数量。
三、蠕变实验为了研究镍基高温合金材料的蠕变性能，通常会进行蠕变实验。
蠕变实验一般分为恒应力蠕变实验和恒应变蠕变实验两种。
恒应力蠕变实验是在一定温度下施加恒定应力，测量材料的蠕变应变随时间的变化。
恒应变蠕变实验是在一定应变速率下施加应变，测量材料的蠕变应力随时间的变化。
四、影响蠕变性能的因素镍基高温合金材料的蠕变性能受到多种因素的影响，包括温度、应力、应变速率、合金化元素等。
温度是影响蠕变性能最重要的因素，一般情况下，随着温度的升高，蠕变应变增加。
应力是引起蠕变的主要驱动力，较高的应力会加剧蠕变现象。
应变速率是指应变的施加速度，较高的应变速率会导致更明显的蠕变现象。
合金化元素可以通过调整合金的成分和微观结构来改善蠕变性能。
五、蠕变寿命预测蠕变寿命预测是研究镍基高温合金材料蠕变性能的重要内容。
通过分析蠕变实验数据并建立相应的蠕变寿命模型，可以预测材料在实际使用中的抗蠕变寿命。
常用的蠕变寿命模型包括应力指数模型、应变指数模型和损伤力学模型等。
gh高温合金国际牌号
gh高温合金国际牌号GH高温合金是一种特殊的合金材料，以其优异的高温性能而闻名于世。
在高温环境下能够保持优异的力学性能、抗氧化性能和耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天、化工、石油、能源等领域。
下面将介绍几种常见的GH高温合金国际牌号。
1. GH3030GH3030合金是一种镍基合金，具有良好的高温强度和抗氧化性能。
它能够在1000℃以下保持较高的强度和韧性，同时具备优异的抗氧化性能和耐腐蚀性能。
广泛应用于航空发动机、燃气涡轮机、高温蒸汽管道等领域。
2. GH3044GH3044合金是一种铁基高温合金，具有良好的机械性能和高温抗氧化性能。
它适用于高温环境下的高强度工作，如航空发动机涡轮叶片、高温螺栓等。
3. GH3128GH3128合金是一种镍基高温合金，具有极高的高温强度和良好的抗氧化性能。
它被广泛应用于航空发动机中的高温部件，如涡轮叶片、燃烧室等。
4. GH3536GH3536合金是一种镍基高温合金，具有良好的高温强度和耐蠕变性能。
它适用于高温下的重载工作，如航空发动机燃气涡轮叶片、高温汽轮机叶片等。
5. GH4099GH4099合金是一种镍基高温合金，具有良好的高温强度和抗氧化性能。
它适用于高温下的薄壁部件制造，如航空发动机燃气轮盘、高温超声波设备等。
6. GH4169GH4169合金是一种镍基高温合金，具有良好的高温强度和抗氧化性能。
它被广泛应用于航空发动机中的高温零部件，如涡轮盘、燃烧室和热控件等。
7. GH4641GH4641合金是一种铁基高温合金，具有良好的高温强度和抗氧化性能。
它适用于高温下的疲劳工作，如燃气轮机叶片、高温压力容器等。
GH高温合金国际牌号众多，每一种合金都有其特定的适用范围和性能特点。
通过不断的研究和发展，人们对GH高温合金的性能和应用有了更深入的了解，促进了高温工程领域的发展和进步。
希望未来能有更多新型的GH高温合金涌现，为高温环境下的工程问题提供更好的解决方案。
高温合金牌号 国标
高温合金牌号国标摘要：1.高温合金概述2.高温合金牌号国标分类3.常见高温合金及其应用领域4.高温合金的选材原则与加工工艺5.我国高温合金产业的发展现状与展望正文：一、高温合金概述高温合金是指在高温环境下具有良好抗氧化性、热疲劳性、蠕变性等性能的金属材料。
高温合金通常由铁、镍、钴、钛等金属元素组成，并添加了铬、铝、钨、硼等合金元素。
高温合金广泛应用于航空航天、电力、石油化工、核工业等高温、高压、高氧化性环境下。
二、高温合金牌号国标分类根据我国国家标准GB/T 15000-2017《高温合金和耐热钢分类》，高温合金牌号分为以下几类：1.铁基高温合金：如GH系列、Fecralloy等；2.镍基高温合金：如IN718、IN738、IN939等；3.钴基高温合金：如CoCrAlY、CoNiCrAlY等；4.钛基高温合金：如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn等；5.铜基高温合金：如Cu-Ni-Fe、Cu-Al等。
三、常见高温合金及其应用领域1.铁基高温合金：广泛应用于涡轮叶片、涡轮盘、热交换器、螺栓等部件；2.镍基高温合金：应用于涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、喷嘴等高温高压环境；3.钴基高温合金：主要应用于航空航天、核工业等领域的高温部件；4.钛基高温合金：应用于航空航天、化工、医疗等领域的耐磨、耐腐蚀部件；5.铜基高温合金：应用于导热、导电、耐磨等高温环境。
四、高温合金的选材原则与加工工艺1.选材原则：根据使用环境、力学性能、加工性能等方面进行选择；2.加工工艺：包括熔炼、铸造、锻造、焊接、热处理等。
加工过程中应注意控制晶粒度、组织形态、杂质含量等，以保证高温合金的性能。
五、我国高温合金产业的发展现状与展望1.发展现状：我国高温合金产业已具备一定的规模，产品种类日益丰富，部分产品达到国际先进水平；2.发展趋势：高端化、轻质化、环保化、智能化。
未来我国高温合金产业将加大对新材料、新技术的研发投入，提高产品质量，拓宽应用领域。
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高温合金是在高温下具有较高力学性能、抗氧化和抗热腐蚀性能的合金。
高温合金按基体成分可分为镍基高温合金、铁镍基高温合金和钴基高温合金，其中镍基高温合金发展最快，使用也最广，铁镍基高温合金次之。
按强化方式分为固溶强化合金和析出强化合金（或称时效沉淀强化合金）等。
按成型方式和生产工艺分为变形合金、铸造合金、粉末冶金合金和机械合金化合金。
固溶强化高温合金的基体为面心立方点阵的固溶体，在其固溶度范围内通过添加铬、钴、钼、钨、铌等元素，提高原子间结合力，产生点阵畸变，降低堆垛层错能，阻止位错运动，提高再结晶温度来强化固溶体。
固溶强化的效果取决于合金化元素的原子尺寸及加入量。
原子半径较大、熔点较高的钼和钨具有较好固溶强化作用，两者总含量可达18%~20%。
铬可防止高温氧化和热腐蚀，但含量过高会降低γ’相的固溶度，使合金的热强性下降。
镍基固溶强化高温合金一般均具有优良的抗氧化、抗热腐蚀性能，塑性较高、焊接性能好，但热性相对较低。
铁镍基固溶强化高温合金，虽然与镍基固熔强化高温合金相比在热强性、抗氧化和抗热腐蚀等方面略差一些，但仍具有良好的力学性能、较好冷热加工工艺性能和焊接性能。
析出强化高温合金是在固溶强化高温合金的基础上，通过添加较多的铝、钛、铌等元素而发展的。
这些无元素除了强化固溶体外，通过时效处理，与镍结合形成共格稳定、成分复杂的Ni3(Al Ti)相(也就是γ’相，具有长程有序的面心立方结构)或Ni3(Nb AI Ti)相（也就是γ’’相，有序体心四方结构）金属间化合物，同时钨、钼、铬等元素与碳形成各种碳化物（如MC M6C M23C6等）由于γ’(γ’’)相和碳化物存在，使合金的热强性大大提高。
此外，这类合金中还可以加入微量的硼、锆和稀士元素、形成间隙相，强化晶界。
近年来发展的一些合金，往往采用固溶，析出和晶界多种方式强化，使合金具有优良的综合性能。
随着AI Ti Nb 等γ’(γ’’)相形成元素含量的提高，其强化效果也增大，热强性提高，但合金的冷热加工性能和焊接性能随之下降。
一般认为，AI+Ti含量大于6%（原子百分数）的高温合金焊接就很困难。
镍基析出强化高温合金具有很好的热强性、抗氧化和抗腐蚀性能，正如前面所提到的冷热加工性能和焊接性能较固溶强化高温合金差。
但是，在固溶状态下，有些镍基析出强化高温合金还是具有良好塑性和焊接性。
铁镍基析出强化高温合金要中温下具有较高的热强性、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能。
在固溶状态下，冷热加工性能和焊接性能同镍
基析出强化高温合金相类似。
无论镍基析出强化高温合金还是铁镍基析出强化高温合金，当加入更多的钼、钛、硼等强化元素时，使其冷热加工塑性下降，只能通过铸造成型，一般铸造合金的焊接较为困难。
氧化物弥散强化是在基体中加入一定量细小的弥散分布的氧化颗粒，对基体进行强化，使合金具有很高的强度和某些特性。
合金TDNi TDNiCr是镍和镍铬基中加入2%左右氧化钍（ThO2）颗粒强化，由于这种合金中的氧化钍在高温下不易聚集长大、不溶于基体，同时合金的熔点高，晶粒极细，在1000~12000C下仍有较高的强度，抗疲劳性能高，缺口敏感小，室温塑性较好，可轧成棒和板材。
氧化物弥散强化ODS合金是利用氧化物（如Y2 O3和AI2O3）强化的合金，这类合金的采用特殊的粉末冶金工艺生产，经锻压制成材。
氧化物弥散强化合金，具有很高的持久蠕变性能，是很有发展前途的新型高温材料，其缺点是成功率低，塑性焊接性和耐蚀性差，有待解决。
高温合金性能主要取决于合金成分和它的组织结构，如前面所述，难熔金属元素Mo W以及CO起到固溶强化作用，AI Ti Nb 等γ’形成元素起到析出强化作用。
一般认为，强化效果应该计算W+MO和γ’形成元素的总量，而CO和Cr居于次要地位，合金的持久强度随着合金元素总量的增加而提高。
现在大量研究表明，高温合金中加入微量的B Zr Ce 和Mg等元素能显著改善晶界状况，提高合金的蠕变性能，但要注意这些元素的加入量一定要严格控制，否则就会产生有害的作用，如使合金脆化，形成低熔化合物等。
高温合金组织中，特别重要的是析出相类型、结构、形状、大小、数量和分布情况，它们直接影响温合金性能，如前面已经介绍了γ’相和γ’’相的强化作用，高温合金组织中，特别重要的是析出相的类型、结构、形状、大小、数量和分布情况，他们直接影响高温合金的性能，如前面已经介绍了γ’相和γ’’相的强化作用。
碳化物也是高温合金重要的一种强化相，常见的碳化物有MC、M23C6、M7C3、M6C等，所有这些碳化物都可以通过热处理进行调节和控制。
虽然某些元素倾向于形成一种或多种碳化物，如Cr易形成Cr23C6和Cr7C2，仅有少量的形成M6C和MC；Ti则优先形成TiC；W和Mo 是优先形成M6C。
在析出相中，有一类叫拓扑密排相（TCP相），如σ相、μ相、laves相等，TCP相的特征是原子在晶格中为密排层沿面心立方体γ基体的八面体平面排列。
σ相的组成一般是（Cr、Mo）x（Ni、Co）y，x、y值为1～7，Fe、Co、Cr、W、Mo等元素促进σ相形成。
μ相是B7A8型，在W、Mo、Nb等含量较高的高温合金中形成，铁镍基合金比镍基合金更易形成。
Laves相的组成为AB7，“A”主要为W、Mo、Nb、Ti等元素，“B”则主要为Cr、Co、Ni、Fe等元素，在含碳量较低且Mo、W、Ti、Nb等元素含量较高时，易出现leaves相。
σ相、μ相、laves相等对高温合金是有害的，降低合金的塑性或强度，必须加以适当控制。
变形高温合金是目前应用最广泛的高温合金，它们冷加工性能好，焊接性能良好，综合力学性能优良。
相对来说，强化元素含量较涤，特别是析出相形成元素的含量受到限制，高温性能（如高温强度）也受到限制。
铸造高温合金多数是只能通过铸造成型而不易进行冷热加工变形的合金。
随着高温合金工作温度和强度要求的不断提高，合金的强化元素含量不断增加，成分越来越复杂，高温合金已不能进行冷热成型加工，只能通过铸造成型，这就出现了许多类专门用于铸造成型的铸造高温合金。
粉末高温合金是采用粉末冶金工艺生产和高温合金，高温合金进行冷热加工困难，合金铸态的偏析又严重导致了显微组织的不均匀和力学性能各向异性等，粉末高温合金由于大大改善了合金的热加工性能，即最强的铸造合金（如Mar-M246）也能通过粉末冶金工业艺变成变形高温合金材料，从某种意义上来说，粉末冶金消除了目前的变形合金和铸造合金的界线。
粉末高温合金现在还不能焊接。
粉末高温合金的工艺流程大致如下：预合金粉末制造-压（热压热等静压挤压等）-热加工变形（模锻轧制等）-热处理。