소개: 철-니켈 고정 확장 합금의 기술적 가치 및 산업 과제

철-니켈 고정 팽창 정밀 합금 (예: 4J29, 4J36 및 기타 등급) 은 열 팽창 계수가 특정 재료와 매우 일치하기 때문에 항공 우주, 정밀 기기, 반도체 포장 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나, 그것의 조성 제어 정확도 (예를 들어, 니켈 함량 변동은 ≤ 0.1 일 필요가 있음), 열처리 공정 안정성 (온도 편차는 ≤ ± 2 ℃일 필요가 있음) 및 기타 기술적 어려움, 산업 규모 응용에 대한 장기적인 제약. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. 는 독립적으로 개발 된 "구성 공정 성능" 의 폐쇄 루프 제어 시스템을 통해 이러한 종류의 합금의 안정적인 대량 생산을 실현했으며 여러 국가에 성공적으로 적용되었습니다. 프로젝트.

기술 분석: 3 핵심 장점 지원 고성능 합금 연구 및 개발

1. 정확한 구성 제어 기술: Qingchuan 신소재는 스펙트럼 분석 및 탄소 및 황 분석기와 결합 된 진공 유도 용융 (VIM) 전자 슬래그 재 용융 (ESR) 이중 공정을 채택하여 합금의 니켈, 코발트, 탄소 및 기타 주요 원소의 함량 변동을 0.05% 이내로 제어합니다. 예를 들어, 4J29 합금의 니켈 함량은 28.5-29.5 에서 엄격하게 제어되어, 팽창 계수가-60 ℃ 내지 100 ℃의 범위에서 (4.6 ± 0.1)× 10?/℃에서 안정하다는 것을 보장한다.

2. 열처리 공정 최적화: 자체 개발 된 그라디언트 어닐링로를 통해 온도 필드의 균일 성은 1.5 ℃ 이하이며 불활성 가스 (산소 함량은 5ppm 이하) 의 보호는 합금의 내부 응력을 효과적으로 제거 할 수 있습니다. 그리고 곡물 구조를 안정화시킵니다. 4J36 합금을 예로 들어 1050 ℃에서 4 시간 동안 절연 한 후 천천히 실온으로 냉각되며 저온 인성 (충격 에너지 ≥ 30J) 및 치수 안정성 (24 시간 크리프 속도 ≤ 0.002%) 은 산업 표준보다 훨씬 우수합니다.

3. 전체 프로세스 품질 추적 시스템: 공장에 들어가는 원료부터 공장을 떠나는 완제품에 이르기까지 합금의 각 배치는 고유 한 ID로 묶여 있으며 용융 온도, 처리 매개 변수 및 감지 데이터와 같은 200 개 이상의 주요 지표가 MES 시스템을 통해 기록되므로 추적 성을 실현합니다. 품질 문제 및 공정 매개 변수의 지속적인 최적화.

실용적인 사례: 반도체 포장용 4J29 합금의 맞춤형 개발

반도체 회사는 고출력 칩 패키징을위한 Kovar 합금 프레임을 개발해야합니다. 이 프레임은 세라믹 기판 (Al₂ O3) (α = 6.8 × 10-6/℃) 과 일치하도록 팽창 계수가 필요하며 평탄도 오차는 0.02mm 이하입니다. Qingchuan New Materials의 기술 팀은 다음 단계를 통해 배달을 완료했습니다.

STEP1: 구성 요소 디자인: 4J29 합금의 코발트 함량을 0.2 로 조정하고 팽창 계수를 (6.7 ± 0.1)× 10-6/℃로 정확하게 조정하고 세라믹 기판과의 열 매칭을 15% 향상시킵니다.

STEP2: 가공 공정 최적화: 냉간 압연 중간 어닐링 (850 ℃ × 2h) 의 결합 된 공정은 재료의 경도를 HV220-240 mm로 제어하는 데 사용되며 평탄도 오차는 정밀 연삭을 통해 0.015mm 내에서 제어됩니다.

3단계: 표면 처리: 무전해 니켈 도금 (두께 3-5 ㎛) 및 수소 어닐링 (400 ℃ × 4h) 을 통해 가공 응력이 제거되고 표면 내식성이 향상됩니다 (중성 염 스프레이 테스트 ≥ 500 시간 녹 없음).

제품은 고객에 의해 검증되었습니다. -40 ℃ ~ 150 ℃에서 1000 개의 냉간 및 고온 사이클 후, 프레임과 세라믹 기판의 결합 강도는 ≤ 5% 의 감소 속도를 가지며, 이는 전통적인 재료 (감소 속도 ≥ 15%) 보다 훨씬 우수합니다. 현재 월 5000kg 의 안정적인 대량 생산을 달성했습니다.

FAQ: 철-니켈 일정한 팽창 합금의 적용에 있는 일반적인 문제

Q1: 올바른 합금 등급을 선택하는 방법?
A: 사용 온도 범위와 일치하는 재료의 팽창 계수에 따라 결정되어야합니다. 예를 들어, 4J29 는-60 ℃ ~ 100 ℃ 및 세라믹 매칭 장면에 적합하며, 4J36 은 저온 환경 (-253 ℃ ~ 100 ℃) 및 유리 또는 금속 밀봉에 더 적합합니다.

Q2: 가공 도중 균열을 피하는 방법?
A: 냉간 작동 변형 (단일 패스 ≤ 15%) 과 중간 어닐링 온도 (4J29 권장 850-900 ℃) 를 엄격하게 제어하고 동시에 초음파 검출을 통해 내부 결함을 점검해야합니다.

Q3: 합금의 장기 안정성을 보장하는 방법?
A: Qingchuan 신소재는 미량 원소 (예: 0.01% 지르코늄) 를 도입하여 곡물을 정제하고 열처리 공정을 최적화하여 10 년 서비스 사이클 내에서 합금의 치수 변화율이 0.05% 미만이되도록합니다.

결론: 기술로 구동되는 정밀 합금의 현지화 과정

Qingchuan New Materials (정저우) Co., Ltd. 는 연구 개발에 대한 지속적인 투자를 통해 철-니켈 팽창 합금 및 고순도 금속과 같은 5 가지 범주의 제품을 다루는 기술 시스템을 구축했습니다 (연간 평균 연구 개발 투자 계정 8% 이상). 12 개의 발명 특허를 획득하고 3 개의 산업 표준의 공식화에 참여했습니다. 정저우 하이테크 구역에 위치한 현대 공장에는 60 개 이상의 진공 용광로, 냉간 압연 장치, 정밀 테스트 장비 등이 장착되어 있으며 연간 생산 능력은 2000 톤이며 고객에게 원 스톱 솔루션을 제공 할 수 있습니다. 재료 디자인에서 완제품 가공까지. 하이 엔드 제조 산업이 "목에 걸린 기술 병목 현상을 극복하도록 도와주세요.