Великие достижения аэрокосмической отрасли неразрывно связаны с развитием и прорывами в технологии аэрокосмических материалов. Высотные, скоростные и маневренные характеристики истребителей требуют от конструкционных материалов обеспечения достаточной прочности и жесткости. Материалы для двигателей должны соответствовать требованиям высокой термостойкости, а высокотемпературные сплавы и композитные материалы на основе керамики являются ключевыми материалами.

Обычная сталь размягчается при температуре выше 300℃, что делает её непригодной для работы в условиях высоких температур. В стремлении к повышению эффективности преобразования энергии в области тепловых двигателей требуются всё более высокие рабочие температуры. Были разработаны высокотемпературные сплавы, обеспечивающие стабильную работу при температурах выше 600℃, и эта технология продолжает развиваться.

Высокотемпературные сплавы являются ключевыми материалами для авиационных двигателей, которые по основным элементам делятся на высокотемпературные сплавы на основе железа и на основе никеля. Высокотемпературные сплавы используются в авиационных двигателях с момента их появления и являются важными материалами при их производстве. Уровень производительности двигателя во многом зависит от уровня производительности высокотемпературных сплавов. В современных авиационных двигателях количество высокотемпературных сплавов составляет 40-60 процентов от общей массы двигателя и в основном используется для четырех основных компонентов горячей части: камер сгорания, направляющих, лопаток турбины и дисков турбины, а также для таких компонентов, как магазины, кольца, камеры сгорания и хвостовые сопла.

(Красной частью диаграммы показаны высокотемпературные сплавы)

Высокотемпературные сплавы на основе никеля Как правило, такие сплавы работают при температуре выше 600 ℃ в условиях определенного напряжения, обладая не только хорошей стойкостью к высокотемпературному окислению и коррозии, но и высокой прочностью при высоких температурах, ползучестью и износостойкостью, а также хорошей усталостной прочностью. В основном используются в аэрокосмической и авиационной отраслях в условиях высоких температур, в конструкционных элементах, таких как лопатки авиационных двигателей, турбинные диски, камеры сгорания и т. д. Высокотемпературные сплавы на основе никеля можно разделить в зависимости от процесса производства на деформированные высокотемпературные сплавы, литые высокотемпературные сплавы и новые высокотемпературные сплавы.

По мере повышения рабочей температуры жаростойких сплавов увеличивается и содержание упрочняющих элементов в сплаве, усложняется его состав, в результате чего некоторые сплавы могут использоваться только в литом состоянии и не подлежат деформации при горячей обработке. Кроме того, увеличение содержания легирующих элементов приводит к серьезной сегрегации компонентов в никелевых сплавах при затвердевании, что вызывает неоднородность состава и свойств.Использование порошковой металлургии для производства высокотемпературных сплавов может решить вышеуказанные проблемы.Благодаря мелким частицам порошка, скорости охлаждения порошка, устранению сегрегации, улучшенной обрабатываемости в горячем состоянии, исходный литейный сплав превращается в высокотемпературный сплав, способный к горячей обработке, что улучшает предел текучести и усталостные свойства, и открывает новый путь для производства высокопрочных сплавов на основе порошковых высокотемпературных сплавов.