时效强化型铁基高温合金的化学成分比较复杂，含有较多的能形成化合物的合金元素其组织为奥氏体加数量较多的化合物，可通过固溶 时效处理使合金的热强性得到大大提高常用牌号有GH2036、GH2132、GH2135等。

通过时效处理时析出第二相而得以强化的铁基高温合金。时效时析出的第二相主要是Ni3Al或Ni3(Al、Ti)型的 γ’相，有时也有Ni3Nb型的γ”相(见高温合金材料的金属问化合物相)，这些都是有序的金属间化合物，因此有时也把这类合金称为金属间化合物强化的铁基变形高温合金或沉淀强化铁基高温合金。

铁基变形高温合金中，铁总量最高只能达到20%左右，再增高铝、钛总量会使铁基体失稳，反而使性能恶化。这就限制了铁基高温合金进一步强化，只能在750℃左右的中温下使用。增加镍含量是一个方向。美国开发的Inconel718合金中镍含量超过了50%，铁含量已下降到20%左右，受传统习惯影响，仍称之为铁基变形高温合金，实际上已成为铁镍铬基变形高温合金，有时归入镍基变形高温合金。通过细化晶粒和加镁微合金化等强韧化手段，改善和消除低塑性和持久缺口敏感性是当前铁基变形高温合金发展中一个重要方向。