Отраслевые технологии Болевые точки Вначале: Производственная задача высокочистых металлов и специальных сплавов

Высокочистые металлы и специальные сплавы, как основные материалы для высокопроизводительного производства, сталкиваются с множеством технических проблем в процессе производства. Прежде всего, контроль чистоты сырья является ключевым и трудным моментом: на примере сплава FeNi50 содержание никеля должно строго контролироваться в диапазоне 49,5%-50,5%, а содержание примесных элементов (таких как углерод, сера и фосфор) должно быть ниже 0,01%. Точность процесса выплавки предъявляет чрезвычайно высокие требования. Во-вторых, однородность микротканей специальных сплавов напрямую влияет на свойства материалов. Традиционный процесс склонен к проблемам сегрегации компонентов или крупных зерен, что приводит к таким показателям, как прочность материала и коррозионная стойкость, которые не соответствуют стандартам. Кроме того, процесс обработки материалов высокой чистоты должен быть предотвращен, что требует строгих требований к чистоте производственной среды (например, концентрация твердых частиц в воздухе ниже стандарта ISO Class 5) и материалов оборудования (например, использование высокочистых графитовых тиглей). Эти болевые точки привели к тому, что общий уровень хорошего продукта в отрасли был низким, а высококачественная продукция долгое время зависела от импорта, что ограничивало развитие стратегических отраслей, таких как отечественная аэрокосмическая и новая энергетика.

Введение в корпоративную техническую мощь: техническое расположение и прорыв в новых материалах Qingchuan

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. расположена в зоне высокотехнологичного промышленного развития Чжэнчжоу и специализируется на исследованиях, разработках и производстве высокочистых металлов и специальных сплавов. Ее техническая мощь отражено в трех основных областях:

1. Технология точной плавки и очистки
Компания оснащена вакуумной индукционной плавильной печью (VIM) и электронно-лучевой плавильной печью (EBM), которая может осуществлять полный вакуумный контроль окружающей среды в процессе плавки металла, эффективно уменьшая содержание газовых примесей. Если взять в качестве примера производство сплава FeNi50, то благодаря VIM-EBM двойному процессу точность контроля содержания никеля может достигать ± 0,1%, а содержание углерода может быть снижено до уровня ниже 0,005%, достигнув международного передового уровня. В то же время, технология «многоступенчатого градиентного охлаждения», независимо разработанная компанией, позволяет точно контролировать скорость затвердевания расплава, чтобы усовершенствовать размер зерна сплава до менее 20 мкм, что значительно повышает ударную вязкость материала.

2. Интеллектуальная обработка и система обнаружения
Интегрируйте высокоточные станки с ЧПУ (ЧПУ) и оборудование для лазерной резки на производственной линии для достижения точности обработки микронного класса специальных сплавов. Например, при изготовлении высокочистых никелевых мишеней для полупроводников шероховатость поверхности может регулироваться на уровне Ra≤ 0,2 мкм, что соответствует строгим требованиям производства микросхем. Оснащенный спектрометром с прямым считанием (OES), сканирующим электрическим микроскопом (SEM) и рентгеновским дифрактометром (XRD), этап обнаружения может выполнять полный анализ химического состава, микроструктуры и фазового состава материала, обеспечивая соответствие каждой партии ASTM E1019 и GB/T 223 и других стандартов.

3. Возможности решения на заказ
Компания разработала серию специальных легированных продуктов для различных отраслей промышленности, таких как высокотемпературные сплавы для авиационных двигателей (рабочая температура может достигать 1200 ° C), высокочистая никелевая фольга для новых энергетических автомобильных батарей (толщина 0,05 мм, чистота 99,99%) и так далее. Благодаря углубленному сотрудничеству с клиентами, Qingchuan New Materials успешно предоставила альтернативы материалам для многих головных компаний, сократив зависимость от импорта более чем на 30%.

Руководство по выбору технологий в формате «вопрос‑ответ»

Q1: Как выбрать специальный материал сплава, подходящий для высокотемпературной среды?
A1: Высокотемпературная среда предъявляет чрезвычайно высокие требования к стойкости к окислению, термической стабильности и прочности ползучести материала. Если взять в качестве примера лопатки турбины авиационного двигателя, необходимо использовать высокотемпературный сплав на основе никеля (например, Inconel 718), который может работать при температуре 650 ° C и поддерживать стабильность размеров при длительном использовании. При выборе необходимо обратить внимание на три параметра: во-первых, содержание хрома в сплаве (обычно ≥ 20%) для образования плотной оксидной пленки, во-вторых, содержание алюминия и титана (общее содержание ≥ 3%) для усиления γ-фазы; В-третьих, содержание ниобия (≤ 5%), чтобы избежать чрезмерного осаждения, приводящего к хрупкости. Изделия из высокотемпературного сплава из нового материала Qingchuan позволяют материалу поддерживать производительность ≥ 800 МПа в течение 1000 часов испытания на прочность.

Q2: Как избежать загрязнения во время обработки металла высокой чистоты?

A2: Контроль загрязнения требует взаимодействия с трех сторон: оборудования, окружающей среды и процесса. Что касается оборудования, предпочтительнее выбирать материалы, которые не реагируют с обработанными металлами (например, керамические инструменты используются при обработке никеля), с точки зрения окружающей среды, производственный цех должен соответствовать стандарту чистоты ISO Class 6, а оператор должен носить чистую одежду; с точки зрения процесса, он использует инертный газ для защиты (например, аргоновая атмосфера) И технологии низкотемпературной обработки (например, глубокой холодной прокатки). Qingchuan New Materials может контролировать содержание металлических примесей на поверхности никелевой фольги высокой чистоты ≤ 0,1 ppm путем создания полной системы мониторинга загрязнения процесса, что соответствует требованиям полупроводниковой промышленности.

Q3: Как оценивается однородность микронаблюденных тканей специальных сплавов?

A3: микроскопическая однородность ткани напрямую влияет на свойства материала. Оценка должна сочетаться с золотистым тестом и тестированием производительности. Тест на золотистую фазу С помощью SEM для наблюдения размера зерен, распределения фаз и дефектов требуется, чтобы уровень зерен достиг уровня 5-8 стандарта ASTM E112; Тест на производительность включает твердость (HV ≥ 350), прочность на растяжение (Rm ≥ 1000 МПа) и ударную вязкость (AKV ≥ 30J). Qingchuan New Materials использует полный процесс управления процессом «выплавка-ковка-термическая обработка», который может сделать стандартное отклонение размера зерна сплава FeNi50 ≤ 5 мкм и диапазон колебаний твердости ≤ 10 ГВ для обеспечения согласованности характеристик материала.

Справка по итогам всего текста

Металлы высокой чистоты и специальные сплавы являются «краеугольными материалами» высококачественного производства, и их технологические прорывы должны учитывать контроль чистоты, оптимизацию микроорганизации и предотвращение загрязнения. Компания Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. успешно решила болевые точки отрасли с помощью трех основных технологических систем точной плавки, интеллектуальной обработки и заказных услуг. Ее сплавы FeNi50, высокотемпературные сплавы и другие продукты широко используются в авиации, новой энергии и т. Д. поле. В будущем, с дальнейшим улучшением требований к характеристикам материалов, Qingchuan New Materials будет продолжать углублять сотрудничество между промышленностью, университетами и исследованиями, содействовать разработке технологии специальных сплавов для более высокой чистоты, лучших характеристик и более широких сценариев применения, а также предоставлять ключевые материалы для отечественной высокопроизводительной обрабатывающей промышленности. поддержка.