又称超合金，使用温度范围为550～1100°C。英国于40年代最早研制成镍基合金尼蒙尼克75，用作燃气涡轮发动机的涡轮叶片材料。1945～1975年，高温合金有了很大发展，涡轮进口温度平均每年提高15°C（涡轮前温度每提高100°C，能使发动机推力增加15%）。随着合金化程度的提高，高温合金的锻压变形愈加困难，因此铸造合金逐渐得到发展和应用。镍基铸造合金的高温强度高，组织比较稳定，热疲劳性能好，是制造涡轮工作叶片和导向叶片的理想材料。从60年代初发展定向凝固铸造涡轮叶片以来，由于消除了垂直于应力方向的横向晶界，叶片的热疲劳寿命提高大约8倍，蠕变断裂寿命提高2倍多，塑性提高4倍。 定向凝固单晶涡轮叶片则完全消除了晶界，与普通铸造涡轮叶片相比，工作温度提高近100°C。
