0Cr20Ni65Ti3AlNb 作为高镍时效强化型镍基合金，以 “65% 高镍基体 +γ' 相（Ni₃(Ti,Al)）强化” 为核心设计，在 600-800℃中高温区间实现高强度与抗氧化性的双重突破，是航空航天辅助动力装置、工业燃气轮机热端部件的关键材料，填补了 “中高温强度不足” 的固溶型合金与 “成本过高” 的超高温合金之间的空白。其成分体系针对中高温需求优化：镍 63%-67% 构建高稳定性奥氏体基体，确保 800℃以下无相位转变（如 σ 相、μ 相），避免高温脆化，同时提升对含硫、含钒等恶劣介质的耐蚀性；铬 19%-21% 形成高温氧化防护层，800℃静态空气中 1000 小时氧化增重≤0.12g/m²，氧化膜厚度控制在 0.8-1.2μm，无剥落风险；钛 2.8%-3.2% 与铝 2.5%-3.0% 是时效强化核心，经热处理后析出体积分数 25%-30% 的γ' 相（Ni₃(Ti,Al)） ，颗粒尺寸控制在 15-20nm，是强度提升的主要来源；铌 1.5%-2.0% 细化 γ' 相颗粒，延缓高温粗化 ——800℃时效 1000 小时后，γ' 相尺寸仍≤30nm，较无铌合金粗化速率降低 50%；碳≤0.08%，硫≤0.01%，磷≤0.015%，硼≤0.005%（微量硼优化晶界），确保中高温抗裂性。

力学性能展现中高温优势：室温抗拉强度≥1100MPa，屈服强度≥850MPa，延伸率≥15%，冲击韧性≥40J/cm²；700℃时，抗拉强度保持≥900MPa，100MPa 应力下 1000 小时持久寿命超 500 小时，蠕变率≤0.05%，较同温度下的 GH4169 合金持久强度提升 25%；800℃高温时，抗拉强度仍达≥750MPa，抗氧化性能满足长期服役要求 ——800℃循环加热（100 次升温 - 降温）后，氧化膜剥落量≤0.02mm，无明显基体腐蚀。γ' 相强化机制是性能核心：通过透射电镜（TEM）观察，γ' 相以球状均匀弥散分布于奥氏体基体，与基体晶格错配度≤1.5%，既保证强化效果（强度较固溶态提升 60%），又避免脆性增加；铌元素的加入使 γ' 相形成 “核壳结构”（核心为 Ni₃Ti，外壳为 Ni₃Al），进一步提升高温稳定性，这种 “高体积分数 + 核壳结构” 的 γ' 相设计，是该合金中高温强度优异的关键。

应用场景聚焦中高温关键部件：某航空航天企业的辅助动力装置（APU）涡轮叶片（长度 120mm，叶尖厚度 2.5mm，采用该合金真空铸造），在 750℃燃气冲刷、120MPa 离心应力下累计运行 3000 小时，拆检显示：叶片表面氧化膜厚度仅 0.05mm，无剥落或开裂；叶尖变形量≤0.08mm，远低于设计允许的 0.2mm；疲劳寿命达 10⁷次循环，较原用 INCONEL 718 叶片（寿命 8×10⁶次）延长 25%；工业燃气轮机的燃烧室衬套（厚度 8mm，内径 180mm，采用该合金轧制板材焊接），在 800℃高温燃气（含 5% 水蒸气）中连续运行 2000 小时，腐蚀减薄量≤0.06mm，衬套内壁无结焦，热效率保持初始值的 96%，较传统 310S 不锈钢衬套（寿命 800 小时）延长 1.5 倍；某高温加热炉的炉底辊（直径 200mm，长度 4m，采用该合金锻造），在 800℃保护气氛中运行 10000 小时，辊面平整度偏差≤0.1mm，无明显弯曲变形，使用寿命较耐热钢炉辊（寿命 3000 小时）延长 2 倍，减少停炉换辊损失。

加工工艺需精准控制时效析出：熔炼采用真空感应 + 真空自耗重熔（VAR）双联工艺，真空感应炉内控制钛、铝烧损率≤3%，VAR 阶段进一步去除夹杂物，铸锭氧含量≤15ppm，致密度达 99.95%；热加工温度 1180-1100℃，采用 “等温锻造” 工艺，温度波动控制在 ±10℃，变形量 40%-45%，终锻温度≥1050℃，通过动态再结晶细化晶粒至 ASTM 7-8 级；固溶处理 1080℃×1 小时水冷，冷却速率≥50℃/s，确保钛、铝、铌元素充分溶解，为 γ' 相析出奠定基础；时效处理分两步：720℃×8 小时空冷（析出初始 γ' 相）+650℃×16 小时空冷（γ' 相长大至目标尺寸），处理后硬度达 HB 350-370，满足中高温强度要求；焊接选用 ERNiCrTiAlNb-1 焊丝，焊前预热 200℃，热输入控制在 15-18kJ/cm，避免热影响区晶粒粗化，焊后经 700℃×4 小时时效处理，接头 700℃持久强度达母材 90% 以上；切削加工选用超细晶粒硬质合金刀具（如 WC-Co 合金，晶粒尺寸 0.5μm），切削速度 30-40m/min，进给量 0.1-0.12mm/r，配合极压切削液，避免加工热量导致 γ' 相提前析出，表面粗糙度达 Ra1.6μm 以下。