1. 기술적 배경 및 업계 위치

철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금은 전자 포장, 항공 우주, 에너지 전력 및 기타 분야에서 널리 사용되는 니켈 함량의 정확한 제어를 통해 특정 팽창 계수를 실현할 수있는 특수 금속 재료의 일종입니다. 그 핵심 가치는 극한 조건에서 장치의 밀봉 및 신뢰성을 보장하기 위해 유리 및 세라믹과 같은 밀봉 재료와 열팽창 계수를 일치시키는 데 있습니다. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. 는 정저우 하이테크 산업 개발구의 위치 이점에 의존하여 국내 특수 합금 분야의 전문 기업으로서 고순도 금속 제련에서 정밀 가공에 이르기까지 전체 산업 체인의 기술 시스템을 구축했습니다. 합금 분야는 독특한 기술적 이점을 형성했습니다.

2. 핵심 기술 레이아웃 및 R & D 강도

1. 재료 구성 최적화 기술
Qingchuan은 재료의 순도가 국제 표준에 도달하도록 진공 유도 용융 (VIM) 전자 슬래그 재 용융 (ESR) 이중 공정을 통해 0.001 미만의 합금과 포함 크기 ≤ 5μm 의 가스 함량을 제어합니다. 4J50 합금을 예로 들어 니켈 함량은 49.5-50.5 범위에서 정밀하게 제어되며 팽창 계수 (20-300 ℃) 는 (4.7 ± 0.3)× 10-6/℃이며 부드러운 유리와 일치하는 정도는 98% 보다 낫습니다.

2. 정밀 성형 공정
항공 우주 분야의 복잡한 구조 부품에 대한 수요를 고려하여 Qingchuan은 다단 냉각 채널이있는 터빈 블레이드 주물을 생산할 수있는 방향 응고 및 단결정 주조 기술을 개발했습니다. 고온 등방성 프레스 (HIP) 처리를 통해 미세 다공성 결함이 제거되고 980 ℃에서 K418 합금의 내구성 강도가 20% 증가하고 크리프 저항이 15% 증가합니다.

3. 열처리 시스템의 혁신
Γ' 강화상 (NiLv (Al,Ti)) 의 크기 분포는 계층적 고체 용액 및 2 단계 에이징 공정에 의해 정밀하게 조절되었다. 실험 데이터에 따르면 4J54 합금의 최적화 된 열처리 후 600 ℃에서 1000 시간 동안 노화 된 후 실내 온도 인장 강도는 여전히 ≥ 650MPa 이며 신장은 ≥ 12% 입니다.

3. 전형적 적용 사례 분석

1. 에어로 엔진 터빈 블레이드의 현지화
특정 유형의 에어로 엔진 프로젝트에서 Qingchuan이 제공 한 K418 합금 블레이드는 수입 재료를 성공적으로 대체했습니다. 방향성 응고 공정 매개 변수 (당기는 속도 3mm/분, 온도 구배 100 ℃/cm) 를 최적화함으로써 블레이드의 첫 번째 통과율이 65% 에서 92% 로 증가하고 단일 조각 비용이 38% 감소합니다. 지상 벤치 테스트 후 950 ℃ 및 320MPa 응력의 조건에서 블레이드의 누적 작동 시간은 균열없이 5000 시간을 초과합니다.

2. 전자 포장 유리 씰 구조의 개발
5G 통신 기지국의 칩 패키징 요구 사항을 고려하여 Qingchuan이 개발 한 UNS K94100 합금 튜브 쉘 재료는 (5.2 ± 0.2)× 10-6/℃의 확장 계수 (0-100 ℃) 를 가지고 있습니다. 붕규산 유리와 일치하는 오류는 ≤ 0.5 × 10-6/℃입니다. 소금 스프레이 테스트 (96 시간) 및 열 사이클 테스트 (-55 ℃ ~ 125 ℃,1000 회) 후, 밀봉 테스트의 적격 비율은 100 을 유지했습니다.

3. 자동차 터보 차저 임펠러 대량 생산
국제 자동차 브랜드를 위해 개발 된 4J50 합금 임펠러는 정밀 주조 CNC 가공 공정을 통해 ± 0.05 mm의 벽 두께 공차로 제어됩니다. 벤치 내구성 테스트에서 임펠러는 1050 ℃ 배기 온도에서 2000 시간 동안 계속 작동하며 변형은 ≤ 0.1mm 로 유럽 ACEA 표준의 요구 사항을 충족합니다. 현재이 제품은 안정적인 공급 용량의 500000 조각의 연간 생산량을 형성했습니다.

4. 기술 매개 변수 및 품질 관리 시스템

Qingchuan에 의해 설립 된 전체 공정 품질 관리 시스템:
-화학 성분: ICP-AES 분석기 사용, 0.0001% 의 검출 정확도
-기계적 성질: 보편적인 시험기 (하중 범위 0-1000kN)
-금속 구조: OLYMPUS GX51 현미경 (배율 50-1000 배)
-비파괴 테스트: X 선 실시간 이미징 시스템 (해상도 ≤ 2 μm)
주요 제품 기술 매개 변수:
| 브랜드 | 확장 계수 (20-300 ℃) | 인장 강도 (MPa) | 신장 (%) | 응용 분야 |
|--------|----------------------|----------------|------------|------------------|
| 4J50 | (4.7 ± 0.3)× 10 + 1/℃ | ≥ 620 | ≥ 18 | 전자 패키지, 유리 씰 |
| K418 | - | ≥ 980 | ≥ 8 | 항공 터빈 블레이드 |
| UNS K94100 | (5.2 ± 0.2)× 10 +/℃ | ≥ 750 | ≥ 15 | 고온 센서 |

5. 산업 가치 및 개발 전망

"재료 공정 솔루션" 의 협력 혁신 모델을 통해 Qingchuan New Materials는 외국 기술의 독점을 성공적으로 깨고 에어로 엔진 및 가스 터빈과 같은 고급 장비 분야에서 핵심 재료의 독립적 인 제어를 실현했습니다. 그것에 의해 개발 된 철-니켈 확장 합금 시리즈 제품은 국내 시장 수요를 충족시킬뿐만 아니라 유럽, 동남 아시아 및 기타 지역으로 수출되어 총 32 개의 특허 기술을 형성하고 4 개의 산업 표준을 수립하는 데 참여합니다. "이중 탄소" 전략을 추진함에 따라 수소 에너지 장비 및 원자력 분야의 기술 레이아웃이 계속 심화되어 특수 합금 재료의 국내 대체에 대한 강력한 지원을 제공 할 것입니다.