1.ภูมิหลังทางเทคนิคและสถานะอุตสาหกรรม

โลหะผสมที่มีความแม่นยำในการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิลสามารถจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของแก้วเซรามิกและวัสดุอื่นๆโดยการควบคุมปริมาณนิกเกิลอย่างแม่นยำเป็นวัสดุหลักในด้านการบินและอวกาศบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์พลังงานในฐานะองค์กรมาตรฐานสำหรับการวิจัยและพัฒนาและการผลิตโลหะผสมพิเศษในประเทศจีน Jinchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. ได้สร้างระบบเทคโนโลยีแบบเต็มกระบวนการตั้งแต่การออกแบบวัสดุเทคโนโลยีการหลอมไปจนถึงการประมวลผลที่มีความแม่นยำโดยอาศัยอาคารโรงงานมาตรฐานที่ทันสมัยและสายการผลิตขั้นสูงในเขตไฮเทคเจิ้งโจวผ่านการรับรองระบบการจัดการคุณภาพ ISO9001และใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์

2.รูปแบบเทคโนโลยีหลักและนวัตกรรมกระบวนการ
1. การออกแบบองค์ประกอบวัสดุที่เหมาะสมที่สุด
จากแผนภาพเฟสคู่ Fe-Ni ทีมวิจัยและพัฒนาของชิงฉวนได้พัฒนาโลหะผสม4J42, 4J50และชุดอื่นๆโดยการเพิ่มโครเมียมติดตาม (Cr), โคบอลต์ (Co) และองค์ประกอบอื่นๆตัวอย่างเช่นโลหะผสม4J42 (เนื้อหา Ni 41.5%-42.5%) ในช่วงอุณหภูมิ-60 ℃ ถึง400 ℃ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวภายในคงที่ที่ (5.0-5.8)× 10 ⁻ ⁶/℃ ซึ่งสามารถปิดผนึกได้อย่างราบรื่นด้วยแก้วโบโรซิลิเกต; โลหะผสม4J50เพิ่มปริมาณนิกเกิลเป็น49.5%-50.5% เพิ่มอุณหภูมิของ Curie ให้สูงกว่า100 ° C และเพิ่มเสถียรภาพของมิติในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงอย่างมีนัยสำคัญ

2. ระบบควบคุมกระบวนการหลอม
การใช้การหลอมเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) และกระบวนการหลอมตะกรันไฟฟ้า (ESR) แบบคู่ปริมาณออกซิเจนในโลหะผสมจะถูกควบคุมที่ ≤ 15ppm และปริมาณกำมะถัน ≤ 0.01% ช่วยลดการรวมที่ไม่ใช่โลหะได้อย่างมีประสิทธิภาพยกตัวอย่างโลหะผสมที่เสริมความแข็งแรงด้วยการตกตะกอนของนิกเกิล K418ความสม่ำเสมอของมิติของเฟสที่เสริมความแข็งแกร่งของแกมมา (Ni₃(Al,Ti)) จะเพิ่มขึ้น30% ผ่านกระบวนการ VIM-ESR และความแข็งแรงที่ยาวนานจะสูงถึง450MPa ที่อุณหภูมิสูง900 ℃ และความต้านทานการคืบจะดีกว่าผลิตภัณฑ์ระหว่างประเทศที่คล้ายคลึงกัน

3. การอบชุบด้วยความร้อนและเทคโนโลยีการตัดเฉือนที่แม่นยำ
พัฒนาระบบบำบัดความร้อนแบบสามขั้นตอนสำหรับโลหะผสม4J42: 900 ℃ ± 20 ℃ หลังจากการเก็บรักษาความร้อนเป็นเวลา1ชั่วโมงให้เย็นลงที่ ≤ 5 ℃/นาทีให้ต่ำกว่า200 ℃ เพื่อให้สามารถควบคุมขนาดเกรนที่ ASTM 6-8เพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุมีความแข็งแรงสูง (ความต้านทานแรงดึง ≥ 600MPa) และความสามารถในการทำงานที่ดี (อัตราความเครียดเย็น ≤ 60%) สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำที่มีผนังบางเทคโนโลยีการกดแบบไอโซสแตสแตท (HIP) ใช้เพื่อกำจัดการคลายตัวของกล้องจุลทรรศน์และเพิ่มความหนาแน่นให้มากกว่า99.95%

3.การวิเคราะห์กรณีการใช้งานทั่วไป
1. สาขาการบินและอวกาศ: การผลิตใบพัดกังหัน
ใบกังหันโลหะผสม K418ที่ Qingchuan จัดหาให้สำหรับเครื่องยนต์แอโรบางประเภททำให้เกิดโครงสร้างผลึกเดี่ยวผ่านเทคโนโลยีการแข็งตัวตามทิศทางซึ่งจะเพิ่มอุณหภูมิในการทำงานจาก850 ° C เป็น950 ° C และเพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อน8% หลังจากการทดสอบอุณหภูมิสูงและยาวนาน1,000ชั่วโมงอัตราการคืบของใบมีดอยู่ที่0.001%/ชม. ซึ่งต่ำกว่ากระบวนการตีขึ้นรูปแบบเดิม60% ซึ่งช่วยยืดอายุการบำรุงรักษาเครื่องยนต์ได้อย่างมาก

2. ฟิลด์บรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์: เปลือกรีเลย์ซีลแก้ว
เปลือกรีเลย์ปิดผนึกกระจกที่ทำจากโลหะผสม4J42ในการทดสอบวัฏจักรอุณหภูมิ-55 ℃ ถึง125 ℃ อัตราการรั่วไหลของอินเทอร์เฟซการปิดผนึกกระจก D37ยังคงต่ำกว่า1 × 10 ⁻ ² Pa ·m³/s ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของ GJB 548B ข้อกำหนดมาตรฐานการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทางทหารผลิตภัณฑ์นี้ถูกนำไปใช้กับระบบนำทางด้วยดาวเทียม Beidou เป็นชุดและมีการส่งมอบมากกว่า100,000ชิ้นโดยไม่มีบันทึกความล้มเหลว

3. สาขาอุปกรณ์พลังงาน: แหวนปิดผนึกกังหันก๊าซมุ่งเป้าไปที่สภาพแวดล้อมการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงของกังหันก๊าซสำหรับงานหนัก Qingchuan ได้พัฒนาแหวนปิดผนึกเคลือบคอมโพสิต4J50 Ali-Ofm ด้วยเทคโนโลยีการฉีดพ่นพลาสม่าการเคลือบอลูมินาหนาและหนาแน่น0.3มม. ถูกสร้างขึ้นบนพื้นผิวของเมทริกซ์โลหะผสมซึ่งช่วยยืดอายุการกัดกร่อนของชิ้นส่วนที่650 ° C และ10MPa จาก2,000ชั่วโมงเป็น8000ชั่วโมงแทนที่ผลิตภัณฑ์นำเข้าได้สำเร็จและลดต้นทุนการซื้อของผู้ใช้35%.

ประการที่สี่พารามิเตอร์ทางเทคนิคและการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

5.แนวโน้มเทคโนโลยีและทิศทางการพัฒนา
Qingchuan New Materials กำลังก้าวไปสู่การอัพเกรดทางเทคโนโลยีที่สำคัญสามประการ: 1) พัฒนาโลหะผสมที่มีการขยายตัวต่ำ4J42-NiCo ใหม่เพื่อลดช่วงความผันผวนของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเหลือ ± 0.2 × 10 ⁻ ⁶/℃ 2) สร้างเวิร์กช็อปการหลอมแบบดิจิทัลและปรับตามเวลาจริงผ่านอัลกอริทึม AI สนามอุณหภูมิเตา VIM ช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอของส่วนประกอบได้50% 3) ขยายการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์3มิติในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำและตระหนักถึงการขึ้นรูปชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อนเพียงครั้งเดียวคาดว่าภายในปี2571กำลังการผลิตโลหะผสมพิเศษประจำปีของบริษัทจะเกิน2,000ตันซึ่งจะให้การสนับสนุนวัสดุที่แข็งแกร่งขึ้นสำหรับการแปลอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์