抗热腐蚀高温合金在650～1100℃具有良好抗热腐蚀性能和长期组织稳定性，以及优异高温强度和工艺性能的综合平衡，主要用于工业燃气轮机和舰船燃气轮机（简称燃机），以及航空发动机的涡轮叶片、导向叶片等高温部件。

抗热腐蚀高温合金的发展直接来源于燃机的需求。为提高功率和效率，燃机涡轮入口温度不断提高，从980℃提高到1500℃以上，要求高温部件具有足够高温强度的同时，需要良好抗腐蚀性和长期性能稳定性，以及优异工艺性能。抗热腐蚀高温合金经历了等轴晶、定向凝固到单晶的发展历程。20世纪60年代始，美国发展了IN738合金，为改善冲击韧性，还发展了低碳的IN738LC合金和Rene80、IN792 、IN939、GTD111等高强度抗热腐蚀合金。20世纪90年代，日本发展了MGA1400、MGA2400等抗热腐蚀合金。21世纪，燃机涡轮叶片和导向叶片开始使用定向凝固柱晶和单晶合金，并采用内部冷却（空心叶片）和热障涂层技术。1973年始，中国发展了10余种抗热腐蚀高温合金，不仅满足了进口燃机的叶片需要，同时也为中国研制的燃机提供叶片材料。

热腐蚀是高温燃气中含硫燃料或海洋环境中海盐导致的在承温部件表面形成硫酸盐、氯化物等盐沉积，进而在燃烧过程中诱发加速氧化的现象。它对高温零件的破坏比单纯高温氧化更严重。热腐蚀过程根据发生温度（以硫酸钠熔点844℃为界）分为高温热腐蚀和低温热腐蚀，但其反应机制相同，都是液态熔融盐或低熔点共晶熔融盐破坏合金表面氧化膜，使之疏松多孔，导致高温零件加速腐蚀破坏。燃机通常发生低温热腐蚀，特别在低功率运行时，腐蚀程度比高温热腐蚀更严重。

常用的燃机涡轮叶片抗热腐蚀高温合金包括：①U500、U520、U700、U710、U720、Rene77、IN738、IN738LC、GTD-111、IN939、MGA1400和Mar-M421等轴晶合金。②Rene80H、GTD-111 DS、MGA1400 DS、CM247LC DS、GTD-444 DS等定向凝固柱晶合金。③Rene5、PWA1483等单晶合金。常用的导向叶片抗热腐蚀高温合金包括：①X-40、FSX-414、X-45、ECY768、GTD111、GTD222、Rene108、IN939、Mar-M247C、MGA2400等轴晶合金。②GTD-222 DS、GTD-444DS等定向凝固柱晶合金。③Rene5、PWA1483等单晶合金。中国典型钴基抗热腐蚀高温合金有K640S，典型镍基抗热腐蚀高温合金包括K438、K4537、K438G、K435、K444、K446、K452、GH4413、K4222（等轴晶合金），DZ411、DZ438G、DZ444、DZ445（定向合金）和DD408、DD10（单晶合金）等。 

抗热腐蚀高温合金成分特点：①铬含量通常超过15%。镍基合金最高可达25%，钴基合金可达30%，以保证形成连续而致密的氧化铬保护膜，提高合金抗热腐蚀性能，但铬含量过高容易诱发有害相析出，使力学性能恶化。②钽含量逐渐增加。这有利于提高高温强度，改善合金工艺性能和抗热腐蚀性能。③适当的铝和钛含量。合金中γ′相数量不超过50%，钛/铝通常大于1，在保证足够的高温强度同时，改善了合金抗热腐蚀性能。④抗热腐蚀多晶合金通常含有微量硼、锆等，以强韧化晶界；单晶合金一般含有微量元素碳、硼、铪等以改善工艺性能。⑤抗热腐蚀单晶合金中加入钽和铼，以提高合金承温能力。

抗热腐蚀高温合金组织特点：①γ′相数量低于50%，实现高温强度和抗热腐蚀性能综合平衡。②组织稳定，高温长期暴露过程中，通常仅有γ′相缓慢长大，无拓扑密堆（TCP）相析出倾向或析出倾向很小。

抗热腐蚀高温合金性能特点：①抗热腐蚀性能优异。②高温长期暴露力学性能稳定。

抗热腐蚀高温合金工艺特点：①良好铸造性能。合金可铸性是叶片制备工艺的关键因素。与航空发动机叶片相比，抗热腐蚀高温合金的燃机叶片尺寸（增加10倍以上）和重量（增加20倍以上）越来越大。②高梯度铸造。燃机大尺寸定向凝固（柱状晶和单晶）叶片广泛采用液态金属冷却（LMC）技术，高梯度冷却介质为液态金属铝或锡，温度梯度达50～160℃/厘米，可生产800～1000毫米的定向凝固铸件。③仍需防护涂层。尽管抗热腐蚀高温合金的抗热腐蚀性能良好，但其零件在高温恶劣环境中长期工作，表面抗腐蚀元素不断消耗，表面氧化物不能持续形成而失去保护作用，所以仍然采用防护涂层进行表面防护。先进燃机涡轮叶片和导向叶片都采用MCrAlX包覆涂层和热障涂层（TBC），以有效降低叶片表面温度并提高抗氧化和热腐蚀性能。