在连续高温暴露环境下运行的内部结构部件需要具有稳定机械强度、抗氧化性、抗蠕变性和微观结构稳定性的材料。在纽威,这些部件通常采用镍基高温合金、钴合金、先进不锈钢和高性能陶瓷等材料,并通过精密铸造、金属注射成型和陶瓷注射成型等工艺路线加工,以确保耐热性和尺寸一致性。
材料 | 适用原因 | 温度承受能力 |
|---|---|---|
因其卓越的抗蠕变性和抗氧化保护,成为涡轮、排气和能源领域部件的行业标准。 | 连续使用:700–1000°C(取决于牌号) | |
在高温下具有高强度,并具有优异的抗疲劳和抗热冲击性能。 | 650–980°C(取决于合金体系) | |
出色的高温硬度和耐磨性;是需要在热循环下保持稳定性的小型内部结构的理想选择。 | 最高约800°C | |
在中高温下保持强度;适用于内部支架、框架和机构。 | 最高约315–370°C | |
优异的强度重量比和氧化稳定性;最适合航空航天机构和受热载荷的内部支撑件。 | 最高约500–600°C |
对于金属合金达到性能极限的应用,技术陶瓷提供了长期稳定性且热膨胀率极低。通过陶瓷注射成型工艺,可以高精度地制造复杂形状。
• 氧化铝 – 优异的绝缘性、耐磨性和强度,最高可达1000–1200°C。 • 氧化锆 – 卓越的韧性;在内部机械结构中可稳定工作至800–1000°C。 • 碳化硅 – 卓越的抗热震性;是1200°C以上连续高温的理想选择。 • 氮化硅 – 高断裂韧性;常用于涡轮密封件、轴承和热流道。
高温内部结构通常依赖于针对密度和微观结构稳定性进行优化的工艺。精密铸造是制造具有复杂内部通道的厚壁结构的首选,而金属注射成型则能够使用高温合金粉末制造极其精细的几何形状。陶瓷结构采用陶瓷注射成型生产,以确保均匀收缩和精细特征控制。当需要额外强度时,部件可能会进行受控的热处理,以实现沉淀硬化、应力消除或晶粒细化。
在航空航天领域,镍和陶瓷材料用于承受涡轮和燃烧室的恶劣环境。在能源应用中,高温钢和高温合金可抵抗动力和热交换系统内部的氧化。在汽车工业中,排气系统、废气再循环系统和涡轮系统严重依赖不锈钢和Inconel级材料来制造内部支撑件和控制机构。