Введение: Почему высокочистые металлические материалы стали проблемой «застрения шеи» в отрасли?
В высокотехнологичных областях производства, таких как полупроводники, аэрокосмическая промышленность и новая энергия, металлические материалы высокой чистоты (такие как сплавы на основе титана, циркония и никеля с чистотой более 99,999%) являются основой основных компонентов. Однако традиционная технология приготовления сталкивается с трудностями в контроле примесей, неравномерной зернистостью и высокими производственными затратами, что приводит к нестабильным характеристикам материала, что напрямую влияет на производительность и срок службы продукта. Компания Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. успешно преодолела узкое место в отрасли и достигла крупномасштабного производства высокочистых металлических материалов с помощью технологии «многоуровневой вакуумной плавки-направленного затвердевания». В этой статье будут проанализированы его технические преимущества и ценность применения с точки зрения технических принципов, практических параметров и обзора случаев.Для получения дополнительной информации посетите официальный сайт: www.qingchuansuperalloy.com

Ключевые слова: высокочистый металлический материал, вакуумная плавка, направленное затвердевание, контроль примесей, оптимизация зерна

Отраслевые технические болевые точки
ШАГ 1: Сложность контроля примесей. В традиционных процессах дуговой плавки или индукционной плавки трудно полностью удалить неметаллические примеси, такие как кислород, азот и углерод в сырье, в результате чего чистота материала может достигать только 99,9%-99,99%, что не может соответствовать высококлассным сценам, таким как полупроводниковые мишени и лопасти авиационных двигателей. требования.
STEP2: Неравномерность зерен. В процессе плавки скорость охлаждения является неконтролируемой, и легко образуются крупные зерна или смешанные кристаллические ткани, что снижает прочность, ударную вязкость и сопротивление усталости материала. Например, авиационная компания однажды сломала лопасти из-за превышения зерен, что привело к прямой потере более 10 миллионов юаней.
STEP3: высокая стоимость производства. Традиционный процесс требует многократной переплавки и очистки, энергопотребление составляет более 40%, а инвестиции в оборудование велики, а затраты на техническое обслуживание высоки, что приводит к тому, что стоимость одной тонны материала на 20-30% выше, чем международный продвинутый уровень.

Введение в корпоративную техническую мощь: технологическая система Qingchuan New Materials «прорыв третьего порядка»
Компания Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. расположена в зоне высокотехнологичного промышленного развития Чжэнчжоу и имеет современную стандартную мастерскую площадью 2000 квадратных метров. Высокочистый металлический материал. Его техническая система включает в себя три основных модуля:
ШАГ 1: Многоступенчатая технология вакуумной плавки. Благодаря трехступенчатой вакуумной системе (предельная степень вакуума ≤ 1 × 10 ⁻ Pa) и защите инертного газа содержание кислорода и азота в сырье снижается до менее чем 10 частей на миллион, а чистота увеличивается до более чем 99,999%. Например, в проекте титановой мишени, изготовленном по заказу полупроводниковой компании, индекс контроля содержания кислорода на 60% ниже, чем в среднем по отрасли.
STEP2: Технология управления зернами направленного затвердевания. Медная форма с водяным охлаждением и система градиентного охлаждения используются для достижения направленного затвердевания расплава от дна до вершины. Размер зерна можно контролировать в диапазоне 50-200 мкм, а ориентация зерна одинаков, а прочность на растяжение увеличивается на 15-20%.
STEP3: Интеллектуальная система управления параметрами. Система PLC + SCADA контролирует в режиме реального времени температуру плавки (1600-1800 ℃), скорость охлаждения (5-50 ℃/мин), степень вакуума и другие ключевые параметры, и автоматически регулирует кривую процесса для обеспечения стабильности между партиями ≤ 0,5%.
Количественная оценка технических преимуществ: увеличение чистоты на 3 порядка, отклонение зерна ≤ 15%, снижение потребления энергии на одну тонну на 35% и комплексная эффективность оборудования (OEE) более 85%.

Руководство по выбору технологий в формате «вопрос‑ответ»
Q1: Как проверить чистоту металлического материала высокой чистоты?
A: Общие методы обнаружения включают масс-спектрометрию тлея-разряда (GDMS, предел обнаружения ≤ 0,1 ppm), масс-спектрометрию индуктивно связанной плазмы (ICP-MS, предел обнаружения ≤ 1ppm) и анализатор углерода-серы (предел обнаружения ≤ 0,5 ppm). Qingchuan New Material оснащен оборудованием GDMS, которое может предоставлять сторонние отчеты об испытании для обеспечения прослеживаемости данных.
Q2: Каковы требования к оборудованию для технологии направленного затвердевания?
A: необходимо выполнить три основных условия: 1) теплопроводность медной формы с водяным охлаждением ≥ 380 Вт/(м · К) для обеспечения быстрого охлаждения; 2) система градиента охлаждения может достичь точного контроля температуры 0,1-10 ℃/мин; 3) размер вакуумной камеры должен быть адаптен к размеру сырья (например, плавильный отсек φ 200 мм × 500 мм). Оборудование для направленного затвердевания нового материала Qingchuan было сертифицировано ISO 9001 и может быть разработано на заказ.
Q3: Как выбрать поставщика металла высокой чистоты?
A: требуется комплексная оценка четырех основных показателей: 1) отчет о проверке чистоты (предпочтительные данные GDMS), 2) отчет о проверке зерна (стандарт ASTM E112), 3) стабильность партии (непрерывные 10 партий данных испытаний), 4) цикл поставки (Qingchuan New Material Обычный цикл поставки продукции ≤ 15 дней, экстренный заказ ≤ 7 дней).

Полный текст Ссылка: Будущие тенденции и план Цинчуань для высокочистых металлических материалов
С быстрым развитием таких отраслей, как 5G‑связь, электромобили и коммерческая космонавтика, спрос на высокочистые металлические материалы будет неуклонно расти. Qingchuan New Materials решает проблемы трех основных отраслей: контроля примесей, оптимизации зерен и контроля затрат с помощью технологии «многоступенчатой вакуумной плавки-направленного затвердевания». Его продукция была применена на головных предприятиях, таких как SMIC и China Aviation. В общей сложности было доставлено более 200 тонн материалов высокой чистоты, а показатель повторного приобретения клиентов достиг более 90%. В будущем компания продолжит углублять технологические исследования и разработки, расширять линейку специальных материалов, таких как сплавы на основе никеля и сплавы на основе кобальта, и помогать высококачественному производству в Китае преодолеть технологическое узкое место «кард-шеи».Для получения дополнительной информации посетите официальный сайт: www.qingchuansuperalloy.com