成分性能
鎳基高溫合金應用為廣泛。主要原因在于,一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素,且能保持較好的組織穩定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ[Ni3(Al,Ti)]相作為強化相,使合金得到有效的強化,獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度;三是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氣腐蝕能力。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,其他元素主要起強化作用。根據它們的強化作用方式可分為:固溶強化元素,如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等;沉淀強化元素,如鋁、鈦、鈮和鉭;晶界強化元素,如硼、鋯、鎂和稀土元素等。

鎳基高溫合金按強化方式有固溶強化型合金和沉淀強化型合金。

生產工藝
冶煉方面:為了獲得更純凈化的鋼水,減低氣體含量與有害元素含量;同時由于部分合金中有易氧化元素如Al,Ti等存在,非真空方式冶煉難以控制;更是為了獲得更好的熱塑性,鎳基耐熱合金,通常采用真空感應爐熔煉,甚至用真空感應冶煉加真空自耗爐或電渣爐重熔方式進行生產。

變形方面:采用鍛造、軋制工藝,對于熱塑性差的合金甚至采用擠壓開坯后軋制或用軟鋼(或不銹鋼)包套直接擠壓工藝。變形的目的是為了破碎鑄造組織,優化微觀組織結構。

鑄造方面:通常用真空感應爐熔煉母合金保證成分與控制氣體與雜質含量,并用真空重熔-精密鑄造法制成零件。

熱處理方面:變形合金和部分鑄造合金需進行熱處理,包括固溶處理、中間處理和時效處理,以Udmet 500合金為例,它的熱處理制度分為四段:固溶處理,1175℃,2小時,空冷;中間處理,1080℃,4小時,空冷;一次時效處理,843℃,24小時,空冷;二次時效處理,760℃,16小時,空冷。以獲得所要求的組織狀態和良好的綜合性能。

Ni-Cu合金 在還原性介質中耐蝕性優于鎳,而在氧化性介質中耐蝕性又優于銅,它在無氧和氧化劑的條件下,是耐高溫氟氣、氟化氫和氫氟酸的好的材料(見金屬腐蝕)。

現代生產鎳的方法主要有火法和濕法兩種。根據上主要兩類含鎳礦物(含鎳的硫化礦和氧化礦)的不同,冶煉處理方法各異。含鎳硫化礦主要采用火法處理,通過精礦焙燒反射爐(電爐或鼓風爐)冶煉銅鎳硫吹煉鎳精礦電解得金屬鎳。氧化礦主要是含鎳紅土礦,其品位低,適于濕法處理;主要方法有氨浸法和硫酸法兩種。氧化礦的火法處理是鎳鐵法。

鎳基精密合金。包括鎳基軟磁合金、鎳基精密電阻合金和鎳基電熱合金等。常用的軟磁合金是含鎳80%左右的玻莫合金,其大磁導率和起始磁導率高,矯頑力低,是電子工業中重要的鐵芯材料。鎳基精密電阻合金的主要合金元素是鉻、鋁、銅,這種合金具有較高的電阻率、較低的電阻率溫度系數和良好的耐蝕性,用于制作電阻器。鎳基電熱合金是含鉻20%的鎳合金,具有良好的抗氧化、抗腐蝕性能,可在1000~1100℃溫度下長期使用。