時效強化型鎳基高溫合金採用金屬間化合物作為沉澱強化相，首先採用的是γ'-Ni3（Al，Ti）相。γ'-Ni3（Al，Ti)相與鎳基固溶體有相同的點陣類型和相近的點陣常數，γ'-Ni3（Al，Ti)相與基體形成共格，其相界面能低，使其在高溫長期停留時聚集長大速度小，且γ'相本身有較好的塑性，故γ'-Ni3（Al，Ti)相是理想的沉澱強化相。γ'相的穩定性與ω（AlD/w（T)有關，當ω（Al）/ω（Ti）小於1時，就會出現η'-Ni3Ti相，這是不希望發生的。隨著使用溫度的增高，不僅要增加鋁、鈦總量以增加了相總量，而且ω（Al)/ω（Ti）也要增加，以增加γ'-Ni3（Al，Ti)相的穩定性。鋁、鈦總量可超過8%，ω（Al）/ω（Ti）可達到2~3。合金中鋁、鈦總量越高，使用溫度也越高。
時效強化型鎳基高溫合金常用牌號有GH4033、GH4037、GH4049、GH4169等。
GH4037保基合金中，添加了總量約4%的合金元素鋁、鈦。GH4037合金熱處理制度是於氬氣中加熱至980℃保溫，在加熱箱內冷卻至700℃，然後空冷。再加熱至800℃，時效8h，空冷。該合金熱處理後的組織為鎳基固溶體基體和彌散析出的γ'相，晶界有少量的M23C6和M6C型碳化物，晶內有塊狀的MC型碳化物。該合金具有高的熱強性、好的焊接性能、高的熱疲勞性能和良好的抗氧化性。在800~850℃以下長期使用組織穩定，廣泛用於製造航空發動機渦輪工作葉片、航空發動機燃燒室、加力燃燒室零部件、航空發動機渦輪工作葉片等。
GH4049（Inconel718)合金為高合金化的鎳基難形變高溫合金，在1000℃以下具有良好的抗氧化性能，950℃以下具有較高的高溫強度。GH4169合金在-253-700℃具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強度居形變高溫合金的首位，並具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能。在宇航、核能、石油工業及擠壓模具中得到了廣泛套用，能夠製造各種形狀複雜的零部件，如盤、環件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃氣導管、密封元件等。
