1. Технический контекст и отраслевая позиция

Как класс функциональных материалов с определенным коэффициентом теплового расширения, железо-никелевый прецизионный сплав широко используется в электронной упаковке, точных приборах, аэрокосмической и других областях. Его основная ценность заключается в точном контроле состава сплава и процесса для достижения материала в определенном температурном диапазоне. Низкие характеристики расширения, удовлетворить строгие требования к стабильности размеров высококлассного оборудования. Компания Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., специализирующаяся на исследованиях, разработках и производстве высокочистых металлов и специальных сплавов, опирается на преимущества местоположения зоны высокотехнологичного промышленного развития Чжэнчжоу, чтобы создать полную технологическую систему, охватывающую проектирование, плавку, формование и тестирование материалов. Станьте техническим практиком в области железно-никелевых расширенных сплавов.

Во-вторых, основные технические макеты и технологические преимущества

1. Дизайн и оптимизация состава материала
Qingchuan New Materials разработала типичные бренды, такие как Niromei42(4J42), путем создания модели термодинамических расчетов и системы экспериментальной проверки, чтобы точно регулировать соотношение таких элементов, как железо, никель и кобальт. В качестве примера возьмем Niromei 42, его содержание никеля контролируется на уровне 39,5%-40,5%, а содержание железа составляет остаток. При добавлении следовых элементов, таких как молибден и титан, коэффициент линейного расширения в диапазоне температур от-60 ° C до 200 ° C достигает ≤ 1,5 × 10 ° C/, что соответствует требованиям термосовместимости для упаковки электронных компонентов. Сплав имеет предел текучести ≥ 345 МПа и коэффициент удлинения ≥ 22%, как механические, так и технологические свойства.

2. Контроль процесса плавления и формования
Компания использует двойной процесс вакуумной индукционной плавки (VIM) электрошлаковой переплавки (ESR) для эффективного снижения содержания газа в сплаве (кислород ≤ 15ppm, азот ≤ 10ppm) и уровня неметаллических включений (включенность класса A ≤ 1,5), чтобы улучшить чистоту и однородность материала. Для сложных конструкционных деталей внедрена технология точного литья по выплавляемым моделям, ориентация зерен контролируется путем направленного затвердевания, а деформация, вызванная тепловым напряжением, допуски к размерам отливки могут достигать ± 0,05 мм, а шероховатость поверхности составляет Ra≤ 1, 6 мкм.

3. Термообработка и технологии последующей обработки
Регулирование размера и распределения γ 'фазы (Ni (Al,Ti)) путем обработки на твердый раствор (1050 ° C ± 10 ° C, после выдержки в течение 2 часов) и обработки старением (480 ° C ± 5 ° C, после выдержки в течение 4 часов), сплав по-прежнему сохраняет превосходные свойства против ползучести (750 ° С/100 ч коэффициент ползучести ≤ 0,1%) после длительного старения. С технологией горячего изостатического давления (HIP) для устранения микроскопической рыхления и дальнейшего увеличения плотности (≥ 99,9%) и усталостной продолжительности отливки (≥ 1 × 10 раз).

В-третьих, отраслевые примеры применения и проверка эффективности

1. Авиационно-космическая отрасль: производство турбинных лопаток
Qingchuan New Materials предоставляет высокотемпературный литейный сплав на основе осадка K418 для авиационной двигателестроительной компании и заменяет импортные материалы для производства рабочих лопаток турбин. Оптимизируя содержание γ 'фазы (40%-45%) и степень зерна (класс ASTM 4-6), длительная прочность лопасти при 900 ° C увеличивается на 15%, сопротивление ползучести увеличивается на 20%, стоимость снижается на 30%, а срок поставки сокращается до 60% от первоначального цикла импорта.

2. Электронная упаковка: прецизионное производство рамы
В ответ на потребность базовых станций связи 5G в раме с низким расширением, Qingchuan разработал раму из сплава Niromei42, благодаря прецизионной штамповке и обработке никелирования поверхности, чтобы достичь соответствия коэффициента теплового расширения рамы и керамической подложки (разница CTE ≤ 2 × 10 ⁻/℃), надежность упаковки увеличилась на 40%, процент продукции увеличился с 85% до 95%.

3. Энергетика и энергетика: компоненты газовых турбин
Обеспечить направляющие турбины с направленным застыванием для тяжелой газотурбинной компании и использовать технологию литья с монокристаллом для контроля ориентации зерен, чтобы повысить антиоксидантные характеристики компонентов при высокой температуре 1050 ° C на 25%, увеличить срок службы термостойкости до 1,8 раза по сравнению с сырьем и поддерживать устройство. Время непрерывной работы превышает 8000 часов.

В-четвертых, система технической поддержки и возможности НИОКР

1. Оборудование и возможности обнаружения
Компания оснащена импортным немецким спектральным анализатором, японским электронным сканируемым электрическим зеркалом (SEM), американской термоизостатической печью и другим оборудованием, которое может осуществлять полноразмерное обнаружение состава сплава, микроорганизации и механических свойств. Среди них точность обнаружения спектрометра с прямым считанием составляет ± 0,01%, а разрешение SEM достигает 1 нм, что обеспечивает поддержку данных для оптимизации процесса.

2. Механизм сотрудничества между промышленностью, университетами и исследованиями
Создать совместную лабораторию с Институтом технологического проектирования Академии наук Китая и Школой материалов Университета Чжэнчжоу для проведения таких проектов, как «Исследования по ключевым технологиям для приготовления порошков из высокотемпературных сплавов», и подать заявку на более чем 50 патентов (включая 1 международный патент) и участвовать в разработке 3 отраслевых стандартов. Осуществить 2 научно-исследовательских проекта выше провинциального уровня.

3. Возможность предоставления услуг по индивидуальному заказу
Опираясь на режим «решения для процессов материалов», мы предоставляем услуги полного процесса от трехмерного моделирования, проектирования пресс-форм до последующей обработки. Например, разработка рабочего колеса турбонагнетателя для автомобильной компании, моделирование и оптимизация структуры канала потока, повышение эффективности рабочего колеса на 8%, снижение шума на 3dB и соответствие требованиям национальных шести стандартов выбросов.

5. Технологические перспективы и отраслевая ценность

Технологическое развитие железно-никелевых прецизионных сплавов развивается в направлении более высокой точности, более низкой стоимости и более широкого применения. Qingchuan New Materials постоянно инвестирует в ресурсы исследований и разработок для оптимизации проектирования компонентов, процессов плавления и технологий переработки, а также сформировала комплексное решение, охватывающую аэрокосмическую, электронную упаковку, энергетику и другие области. В будущем компания будет продолжать углублять сотрудничество с добычей и переработкой производственной цепочки, содействовать совместным инновациям в характеристиках материалов и производственных процессах, оказывать техническую поддержку для замены высококачественного оборудования на локализацию и помогать китайскому производству превращаться в «интеллектуальное производство» в Китае.