镍基合金，望文生义是以镍元素为基体添加其它合金元素构成的金属资料。上通常称其为Superalloy,即超合金。国内习惯上称其为高温合金。普通镍含量30%以上的铁镍合金通常也称作镍基合金。镍基合金的成分特性就是，添加的合金元素品种多，合金元素含量高。 镍基合金含有十多种元素，有的以至二三十种元素。各种元素在镍基合金中发挥的作用不同（表1）。当然有些杂质元素（硫、磷、硅、锰）、气体元素（氧、氮）、有害元素（铅、砷、锡、锑、铋、硒、碲、砣等）并非有意添加的，而是添加主元素时由金属料或铁合金带入的，这些杂质元素、气体和有害元素是应当防止，或者尽可能降低其含量。
镍基合金所含的二三十种元素，各自的熔点相差很大，固溶强化元素W、Mo、Nb、Ta的熔点远高于Ni、Co、Fe基体元素，而杂质元素S、P,以及有害元素Pb、As、Sn、Sb、Bi、Se等元素熔点则很低。另外不同元素的原子直径及其在镍基体中的溶解度有很大差别。
这样一来，即便液态成分十分平均的资料，在凝固过程中由于选分结晶也会产生偏析。所谓选分结晶，指的是固溶体合金结晶时固相成分与液相的成分不同。合金凝固过程中以树枝晶方式生长，溶质原子在枝晶干与枝晶间（液相）之间重新分配。
镍合金的物理性能与300系列Cr-Ni不锈钢的物理性能相似。不同合金的导热性能和热收缩特性可能存在显著的差别，在设备设计中需求加以思索。镍基合金整体而言力学性能很优良，强度和塑性两方面都很好。
室温条件下的小强度和塑性指标列于表除合金601外，低屈从强度都大大高于30ksi,这个数值是常见奥氏体不锈钢的屈从强度。镍基比铁基资料强度高，而且随着温度升高而增。值得留意的是在1500℉（816℃）时，镍基合金坚持了其室温屈从强度40%-75%的强度。
相比之下，不锈钢只坚持了室温屈从强度的20 %-35%.镍合金的*性扩展到蠕变断裂不锈钢在2000℉ （1093℃）及以上时，其有效强度根本丧失，而镍合金用作中等应力的部件仍能有效发挥作用。例如，关于合金600、601、214、230和333而言。
2000℉ （1093℃）时1000小时断裂强度大约为1.0ksi,关于合金617和602CA,这种条件下的断裂强度约为1.4ksi.ASME锅炉和压力容器标准包括了除合金214、242和45TM外的合金许用应力值。
