鎳基合金是以鎳為主要成分（通常含量超過50%）的高性能金屬材料，通過添加鉻、鉬、鈷等元素形成特殊晶體結構。這類合金在極端環境下展現出卓越性能，特別是當工作溫度超過540℃時，其強度表現遠超普通不銹鋼。需要重點注意的是，鎳基合金的優異性能源于其固溶強化和沉淀強化機制，這使其成為航空發動機熱端部件(如渦輪葉片)的首選材料。

在化工領域，鎳基合金因其出色耐蝕性而廣泛應用。哈氏合金C-276(含鎳57%)能抵御沸騰鹽酸腐蝕，而因科鎳合金625則在海水環境中表現突出。這類材料的關鍵參數包括抗拉強度(通常690-1450MPa)和斷裂伸長率(30-50%)，其性能可通過調整鋁、鈦等元素含量精確調控。特別是在含硫、含氯的惡劣工況下，鎳基合金的穩定性比傳統鋼材高出數個數量級。

制造工藝對鎳基合金性能影響顯著，真空感應熔煉(VIM)配合電渣重熔(ESR)能有效控制雜質含量。現代粉末冶金技術更可制備出晶粒尺寸小于50微米的細晶材料，使合金的疲勞壽命提升3-5倍。在3D打印領域，鎳基合金粉末(如IN718)因其良好的成型性，已成為復雜構件直接制造的重要原料。

從成本角度看，鎳基合金價格是304不銹鋼的8-12倍，但在高溫高壓設備中，其使用壽命可達普通材料的20倍以上。特別是在核電蒸汽發生器傳熱管(使用合金690TT)等關鍵部位，材料失效可能造成災難性后果，這時鎳基合金的可靠性優勢就會充分顯現。隨著超臨界發電技術的發展，新型鎳基合金正向著承溫能力突破1000℃的方向持續演進。