소개: 정밀 합금의 산업 가치

전자 포장, 항공 우주 및 정밀 기기 분야에서 재료의 열팽창 계수 (CTE) 의 매칭은 장비의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 금속이 유리 및 세라믹과 같은 비금속 재료로 밀봉될 때, CTE 차이가 너무 크면, 온도 변화로 인한 열 응력은 계면 균열 또는 공기 누설을 일으킬 것이다. 철-니켈 고정 팽창 정밀 합금은 니켈 함량을 정확하게 제어하고 특정 유리 시스템과 CTE를 일치시킴으로써 이러한 문제를 해결하는 핵심 재료가되었습니다.

1. 기술 레이아웃: 구성 요소 디자인에서 프로세스 제어까지
정저우 하이테크 구역의 현대 표준 워크샵에 의존하는 Qingchuan New Materials는 고순도 금속 정화, 특수 합금 제련 및 정밀 가공을 다루는 풀 체인 기술 시스템을 구축했습니다. 철-니켈 고정 팽창 합금 연구 및 개발은 세 가지 주요 방향에 중점을 둡니다.

1. 성분의 정확한 규제
4J44 합금을 예로 들어 니켈 함량은 44% ± 0.1% 로 엄격하게 제어되며 미량 탄소 (≤ 0.03%), 실리콘 (≤ 0.3%) 및 기타 원소를 첨가하여 미세 구조 안정성을 최적화합니다. 실험실 데이터에 따르면 합금의 CTE는 부드러운 유리의 팽창 곡선과 잘 일치하는-60 ℃ ~ + 400 ℃의 범위에서 (11.0 ~ 11.5)× 10 + 6/℃에서 안정되어 DM-305.

2. 제련 기술의 혁신
진공 유도 용융 (VIM)+ 전기 슬래그 재 용융 (ESR) 이중 공정을 사용하여 산소 함량은 15ppm 미만으로 제어되고 비금속 내포물의 등급은 A0.5 등급의 ASTM E45-13 도달합니다. 에어로 엔진 블레이드의 제조 케이스는이 공정이 900 ℃의 고온에서 합금의 지속 강도를 12% 향상시키고 크리프 저항은 전통적인 공정보다 20% 더 우수하다는 것을 보여줍니다.

3. 열처리 공정의 최적화
고체 용액 처리 (950 ℃/2h) 와 노화 처리 (480 ℃/4h) 의 조합 과정을 통해 γ' 상의 크기는 30-50nm 범위에서 제어됩니다. 실험에 따르면이 매개 변수 하에서 합금의 항복 강도는 최대 520MPa 이며 신장은 28% 로 유지되어 정밀 스탬핑의 요구 사항을 충족합니다.

2. 신청 실습: 실험실에서 산업화로 도약
새로운 재료의 기술적 성과는 두 가지 주요 분야에서 성공적으로 적용되었습니다.

1. 에어로 엔진 핫 엔드 구성 요소
터보 팬 엔진 연소 챔버 씰 링의 제조에서 4J50 합금은 전통적인 니켈 기반 고온 합금을 대체하는 데 사용됩니다. 재료의 CTE는 9.8 × 10 이고 세라믹 코팅과의 일치 정도는 35% 향상되어 1200 ℃ 사이클의 열 충격 하에서 부품의 균열 발생률이 8% 에서 0.5 로 감소합니다. 1000 시간 내구성 테스트 후, 밀봉 링의 누설 속도는 0.01sccm 이하로 안정적입니다.

2. 높은 믿을 수 있는 전자 포장
4J42 합금 튜브 홀더는 5 μm FeLi O -8 산화물 필름의 두께를 형성하기 위해 사전 산화 처리 (850 ℃/10 분) 를 통해 반도체 기업을 위해 개발되었으며, 붕규산 유리와의 습윤 각도는 120 에서 35 로 감소합니다. -55 ℃ ~ + 150 ℃의 온도주기 시험에서, 포장 된 집적 회로의 공기 기밀성 준수 율은 78% 에서 99.2 로 증가하고 고장률은 30% 감소합니다.

3. 기술 매개 변수 및 품질 관리
Qingchuan New Materials는 전체 프로세스를 다루는 일련의 품질 검사 시스템을 설립했습니다.

• 구성 요소 분석: 0.1ppm 의 정확도로 글로우 방전 질량 분석기 (GDMS) 에 의한 미량 원소 검출
• 조직 특성화ASTM 5-8 레벨 균일성을 보장하기 위해 전자 후방 산란 회절 (EBSD) 에 의한 입자 배향 분석
• 성능 테스트: 열 확장계 (DIL 402C) 를 사용하여-150 ° C ~ 1000 ° C 범위의 CTE 변화를 지속적으로 모니터링하십시오.
• 신뢰성 검증: 10000 열 사이클 테스트의 실제 작업 조건을 시뮬레이션하고 재료 성능 감쇠 곡선을 기록하십시오.

결론: 재료 혁신은 산업 업그레이드를 주도합니다
Qingchuan 신소재는 구성-공정-응용 분야의 협력 혁신을 통해 철-니켈 고정 팽창 합금 분야에서 외국 기업의 기술 독점을 깨뜨 렸습니다. 그것에 의해 개발 된 4J 시리즈 합금은-60 ℃ ~ 1200 ℃의 온도 범위를 커버하는 완벽한 제품 라인을 형성했으며 항공, 전자, 에너지 및 기타 분야에서 200 개 이상의 주요 구성 요소를 교체하여 재료 지원을 제공했습니다. 하이 엔드 장비의 현지화. 미래에는 방향성 응고 및 단결정 기술의 획기적인 발전으로 기업은 고온 범위 (1200 ℃ 이상) 에서 고정 팽창 합금의 산업 적용을 실현할 것으로 예상됩니다.