I. Pengenalan: Garis Depan Teknologi Bahan Aloi Khas

Dalam bidang aeroangkasa, pembungkusan elektronik dan pembuatan peralatan berteknologi tinggi, aloi pengedap pengembangan tetap besi-nikel menjadi bahan penting kerana prestasi padanan pengembangan haba yang unik. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. telah membentuk halangan teknologi dan kelebihan industrialisasi dalam bidang ini melalui keupayaan penyelidikan dan pembangunan serta pembuatan logam dan aloi khas dengan ketulenan tinggi. Artikel ini akan menganalisis kekuatan teknologinya dari tiga aspek, iaitu susun atur teknologi, proses teras dan aplikasi tipikal.

II. Susun atur teknologi: Keupayaan penyelidikan dan pembangunan rantaian penuh serta penyesuaian

Chengchuan New Materials menggunakan bengkel standard moden di Zon Teknologi Tinggi Zhengzhou sebagai pangkalan, membina sistem teknologi aliran penuh daripada reka bentuk bahan, penyediaan peleburan hingga pemprosesan ketepatan. Kelebihan terasnya tercermin dalam:

Pengawalseliaan tepat komposisi bahan
Bagi pelbagai senario penyambungan (seperti kaca lembut, seramik, pembungkusan semikonduktor), melalui pelarasan kandungan nikel (Ni), kobalt (Co) (seperti dalam paduan 4J33, Ni 32.1%~33.6%, Co 14.0%~15.2%), untuk mencapai padanan tepat antara pekali pengembangan linear dengan bahan asas dalam julat 20℃~450℃, dengan perbezaan pekali pengembangan dikawal dalam ±0.8×10⁻⁶/℃.

2. Inovasi Proses Peleburan
Menggunakan proses gabungan peleburan induksi vakum (VIM) + peleburan semula elektroslag (ESR)/peleburan vakum sendiri (VAR) untuk mengawal kandungan gas (seperti oksigen, nitrogen) pada tahap yang sangat rendah, memastikan kesucian aloi dan keseragaman komposisi. Sebagai contoh, dalam pengeluaran aloi suhu tinggi casting K418, melalui teknologi solidifikasi terarah untuk mencapai pengedaran seragam fasa pengukuhan γ' (Ni₃(Al,Ti)), meningkatkan kekuatan kekal bahan sebanyak 30% pada suhu tinggi 900℃.

3. Pengoptimuman sistem rawatan haba
Membangunkan proses anil berperingkat untuk memenuhi keperluan kawalan butir logam paduan penyegelan:
- Pelupusan tegasan anil: 430℃~540℃ dikekalkan selama 1~2 jam, penyejukan dalam relau atau penyejukan udara;
- Rawatan pra-oksidasi: Pengekalan suhu selama 30 minit dalam atmosfera hidrogen basah pada 1000℃~1100℃ untuk menghasilkan filem oksida padat sebesar 2~4μm, meningkatkan kekuatan ikatan antara muka penyambungan;
- Anil penghabluran semula: 850℃~950℃ penyejukan perlahan dalam hidrogen atau vakum untuk mendapatkan struktur austenit yang seragam.

III. Teknologi teras: Teknik amali penyambungan dan pencocokan

Mengambil penyambungan paduan 4J33 dengan seramik aluminium oksida 95% sebagai contoh, Everich New Materials mencapai padanan kebolehpercayaan tinggi melalui teknologi berikut:

Kaedah penempaan dua langkah
Bagi jalur logam dalam keadaan kerja sejuk, pertama-tama dipanaskan pada suhu 850℃ dalam atmosfera hidrogen selama 30 minit untuk menghilangkan tekanan dalaman, kemudian dipanaskan semula kepada 900℃ dan dipanaskan selama 60 minit, serta disejukkan kepada suhu di bawah 200℃ pada kadar ≤5℃/minit untuk mengelakkan pergeseran pekali pengembangan akibat pertumbuhan butir abnormal.

2. Sinergi Proses Peleburan
Pilih bahan pateri daripada sistem perak-tembaga-titanium, dengan suhu pematerian ditetapkan pada 830℃~850℃, mengelakkan julat perubahan bukan linear dalam pekali pengembangan haba berhampiran titik Curie aloi (440℃), untuk mengurangkan risiko ketidaksesuaian haba. Lakukan pelindapan pelepasan tegasan pada 550℃ selepas pematerian untuk menghapuskan lebih daripada 80% tegasan sisa, mengesahkan keteguhan udara melalui 10 kali ujian kitaran suhu tinggi-rendah daripada -60℃~200℃ (≤1×10⁻⁹ Pa·m³/s).

3. Penyesuaian keadaan kerja bukan standard
Untuk penyambungan komponen bersaiz besar (seperti cakera turbin dengan diameter > 200mm), sediakan jurang pampasan pengembangan sebanyak 0.1% ~ 0.3%; untuk komponen berdinding ultra nipis (ketebalan dinding < 0.5mm), turunkan suhu pematerian sebanyak 10℃ ~ 15℃ dan pendekkan masa pengekalan suhu untuk mencegah ubah bentuk akibat suhu tinggi. Sebagai contoh, dalam satu projek penyambungan bilah turbin enjin penerbangan, dengan mengoptimumkan proses, kadar kelulusan produk meningkat daripada 65% kepada 92%.

IV. Aplikasi Tipikal: Pengesahan Teknologi dalam Pelbagai Bidang

Bidang aeroangkasa
Qingchuan Bahan Baru membekalkan cincin penyegel paduan 4J33 untuk enjin penerbangan tertentu, lulus ujian padanan pekali pengembangan linear dalam julat suhu penuh -60℃~600℃, mencapai penyegerakan pengembangan haba dengan bahan komposit berasaskan seramik (CMC), mengurangkan kos sebanyak 35% dan memendekkan tempoh penghantaran sebanyak 50% selepas menggantikan bahan import.

2. Bidang pembungkusan elektronik
Dalam pembungkusan semikonduktor, ketepatan padanan pekali pengembangan jalur aloi 4J33 tersuai dengan silikon wafer mencapai ±0.5×10⁻⁶/℃, melalui rawatan pra-oksida untuk meningkatkan kebolehbasahan filem oksida dengan pateri, meningkatkan ketahanan udara pembungkusan kepada 1×10⁻¹² Pa·m³/s, memenuhi keperluan ketat kebolehpercayaan peralatan komunikasi 5G.

3. Bidang peralatan perubatan
Bagi pembuatan sensor dalam persekitaran suhu tinggi dan tekanan tinggi, aloi 4J33 dengan kandungan sulfur rendah (S≤0.01%) telah dibangunkan untuk mengelakkan pergeseran pekali pengembangan yang disebabkan oleh pemendakan karbida sempadan butir. Selepas ujian penuaan suhu tinggi selama 1000 jam, kekuatan luluh bahan masih kekal ≥400MPa, memastikan kestabilan jangka panjang sensor.

V. Penutup: Inovasi Bahan Yang Didorong oleh Teknologi

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. telah membentuk keupayaan lengkap dari penyelidikan dan pembangunan makmal hingga aplikasi perindustrian dalam bidang aloi pengembangan tetap besi-nikel melalui inovasi kolaboratif dalam reka bentuk komposisi bahan, kawalan proses peleburan dan teknologi pemadanan penyegelan. Hasil teknologinya bukan sahaja berkhidmat dalam bidang pembuatan canggih seperti aeroangkasa, pembungkusan elektronik, tetapi juga menyediakan penyelesaian boleh disalin untuk peningkatan teknologi bahan aloi khas buatan domestik. Pada masa depan, dengan pertumbuhan permintaan terhadap pembuatan pintar dan peralatan canggih, Qingchuan New Materials akan terus memperdalam penyelidikan dan pembangunan bersepadu bahan-proses-peralatan, mendorong bahan aloi khas ke arah prestasi yang lebih tinggi dan skenario aplikasi yang lebih luas.