บทนำ: มูลค่าทางเทคนิคและความต้องการของอุตสาหกรรมของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลคงที่

ในฐานะที่เป็นวัสดุหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำการบินและอวกาศและสาขาอื่นๆโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่มีหน้าที่หลักในการควบคุมปริมาณนิกเกิลอย่างแม่นยำ (โดยปกติคือ40%-55%) เพื่อให้ได้ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของแก้วอ่อนเซรามิกและวัสดุอื่นๆจึงหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของความเค้นในการปิดผนึกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิด้วยการสะสมของการวิจัยและพัฒนาในด้านโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงและโลหะผสมพิเศษ Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. ได้สร้างความสามารถทางเทคนิคแบบครบวงจรตั้งแต่การออกแบบวัสดุกระบวนการถลุงไปจนถึงการทดสอบการใช้งานในสาขานี้ทำให้อุตสาหกรรมมีประสิทธิภาพสูงโซลูชันความน่าเชื่อถือสูง

เค้าโครงทางเทคนิค: นวัตกรรมที่เป็นระบบตั้งแต่การออกแบบวัสดุไปจนถึงการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ

เค้าโครงทางเทคนิคของ Qingchuan New Materials ได้รับการพัฒนาโดยมีศูนย์กลางอยู่ที่ "องค์ประกอบของวัสดุ-การควบคุมประสิทธิภาพขององค์กรขนาดเล็ก" ซึ่งก่อให้เกิดข้อดีหลักสามประการ:

1.การออกแบบที่แม่นยำขององค์ประกอบของวัสดุ

บริษัทได้พัฒนาชุดของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลคงที่โดยการปรับอัตราส่วนของนิกเกิลและเหล็กและเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมติดตาม (เช่นโคบอลต์และโมลิบดีนัม) ตัวอย่างเช่นค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวภายในของโลหะผสม4J50 (ปริมาณนิกเกิล49.5%-50.5%) ในช่วง20-100 ℃ คือ4.9-5.3 × 10 ⁻ ⁶/℃ ซึ่งตรงกับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของแก้วอ่อนบอโรซิลิเกต (เช่น Pyrex) ซึ่งสามารถลดความเค้นของส่วนต่อประสานการปิดผนึกได้อย่างมีประสิทธิภาพนอกจากนี้การเพิ่มซิลิกอนน้อยกว่า0.3% จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านอนุมูลอิสระของโลหะผสมและยืดอายุการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

2.การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการหลอมและการหล่อ

เพื่อให้มั่นใจในความสม่ำเสมอและความบริสุทธิ์ขององค์ประกอบโลหะผสมชิงฉวนใช้กระบวนการคู่ "การหลอมด้วยการเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) และการหลอมด้วยไฟฟ้า (ESR)" กระบวนการ VIM เสร็จสิ้นการหลอมเบื้องต้นในสภาพแวดล้อมสูญญากาศเพื่อหลีกเลี่ยงการผสมก๊าซกระบวนการ ESR ให้ความร้อนแก่ตะกรันในปัจจุบันเพื่อกำจัดองค์ประกอบที่เป็นอันตรายเช่นกำมะถันและฟอสฟอรัสออกไปเพื่อให้ปริมาณออกซิเจนของโลหะผสมถูกควบคุมให้ต่ำกว่า0.001% ในกระบวนการหล่อบริษัทใช้เทคโนโลยีการแข็งตัวแบบกำหนดทิศทางเพื่อให้ได้โครงสร้างผลึกเสาโดยการควบคุมอัตราการทำความเย็น (โดยปกติคือ1-10 ℃/s) ลดขอบเขตเกรนด้านข้างและปรับปรุงความต้านทานการคืบของโลหะผสมตัวอย่างเช่นซูเปอร์อัลลอยด์หล่อ K418 (ชนิดเสริมการตกตะกอนที่ใช้นิกเกิล) ผ่านกระบวนการแข็งตัวตามทิศทางเพื่อเพิ่มความแข็งแรงที่ยาวนานขึ้น20% ที่900 ° C เพื่อตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของใบพัดกังหันเครื่องยนต์แอโร

3.การปรับแต่งระบบบำบัดความร้อน

การรักษาความร้อนเป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมชิงฉวนพัฒนารูปแบบการบำบัดความร้อนที่แตกต่างกันสำหรับโลหะผสมเกรดต่างๆ: สำหรับโลหะผสม4J50จะใช้กระบวนการบำบัดแบบโซลูชันของ "การเก็บรักษาความร้อน850 ° C ± 20 ° C เป็นเวลา1ชั่วโมงและการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วต่ำกว่า400 ° C" เพื่อสร้างเฟสแกมมา (Ni₃(Al,Ti))) ขนาดสม่ำเสมอเพิ่มโมดูลัสตัดลวดของโลหะผสม (ค่าความเค้นของความเครียดต่อหน่วยที่อุณหภูมิเฉพาะ) สำหรับโลหะผสม K418ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนสองขั้นตอนของ "1120 ℃ Solid ละลาย760 ℃" ส่วนปริมาตรของเฟสแกมมาถึงมากกว่า40% ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญความเข้มของอุณหภูมิสูง

ประสบการณ์การใช้งาน: การเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีจากห้องปฏิบัติการสู่อุตสาหกรรม

มูลค่าทางเทคนิคของ Qingchuan New Materials ได้รับการตรวจสอบผ่านกรณีอุตสาหกรรมหลายกรณี:

กรณีที่1: การเปลี่ยนใบพัดกังหันเครื่องยนต์แอโรในประเทศ

ใบพัดกังหันของเครื่องยนต์แอโรบางประเภทเดิมใช้โลหะผสม Inconel 713C ที่นำเข้าซึ่งมีปัญหาเช่นต้นทุนสูงและรอบการจัดส่งที่ยาวนานด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพส่วนผสมและการปรับปรุงกระบวนการชิงฉวนได้พัฒนาโลหะผสม K418ตามเป้าหมายด้านประสิทธิภาพ:

• การปรับองค์ประกอบ: ลดปริมาณโคบอลต์จาก8% เป็น0% และลดต้นทุนของโลหะผสม30% โดยการเพิ่มเนื้อหาอลูมิเนียมและไทเทเนียมเพื่อชดเชยผลการเสริมแรง
• การปรับปรุงกระบวนการผลิต: ใช้กระบวนการหลอมซ้ำแบบสิ้นเปลืองตัวเอง (VAR) แบบสูญญากาศเพื่อเพิ่มความบริสุทธิ์ของโลหะผสมรวมกับเทคโนโลยีการแข็งตัวของทิศทางเพื่อลดขอบเขตเกรนด้านข้างและเพิ่มอายุการใช้งานของใบมีดที่900 ° C จาก500ชั่วโมงเป็น800ชั่วโมง
• ผลการใช้งาน: ใบมีดได้ผ่านการประเมินการติดตั้งและมีการส่งมอบมากกว่า5,000ชิ้นโดยตระหนักถึงการทดแทนการนำเข้า

กรณีที่2: การปรับปรุงความน่าเชื่อถือของโครงสร้างการปิดผนึกอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำ

เมื่อผู้ผลิตอุปกรณ์สื่อสารผลิตตัวกรองสถานีฐาน5G เนื่องจากวัสดุปิดผนึกและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของพื้นผิวเซรามิกไม่ตรงกันผลผลิตของผลิตภัณฑ์จึงน้อยกว่า70% ชิงฉวนมี4J50โลหะผสมโซลูชั่น:

• การจับคู่วัสดุ: โดยการปรับปริมาณนิกเกิลเป็น50.2% ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเฉลี่ยของโลหะผสมในช่วง-40 ° C ถึง125 ° C จะเบี่ยงเบนไปจากพื้นผิวเซรามิก (α = 5.2 × 10 ⁻ ⁶/℃) น้อยกว่า0.1 × 10 ⁻/℃ และปิดผนึกความเค้นลดลง50%;
• สนับสนุนกระบวนการ

: ให้บริการเต็มกระบวนการตั้งแต่การถลุงการตีขึ้นรูปไปจนถึงการตัดเฉือนเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อบกพร่องเล็กๆภายในวัสดุและผลผลิตของผลิตภัณฑ์จะเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า95%

พารามิเตอร์ทางเทคนิคและการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

พารามิเตอร์หลักของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ของวัสดุใหม่ของชิงฉวนมีดังนี้:

สรุป: การเพิ่มขีดความสามารถของอุตสาหกรรมที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยี

Qingchuan New Materials ได้สร้างข้อได้เปรียบทางเทคนิคที่ไม่เหมือนใครในด้านโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ผ่านนวัตกรรมการทำงานร่วมกันในการออกแบบองค์ประกอบของวัสดุการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการและการทดสอบการใช้งานรูปแบบ "บริการกระบวนการวัสดุ" ไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการพึ่งพาอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ในวัสดุนำเข้าเท่านั้นแต่ยังส่งเสริมการพัฒนาอุตสาหกรรมในทิศทางของประสิทธิภาพที่สูงขึ้นและความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้นผ่านการทำซ้ำทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องในอนาคตด้วยการปรับปรุงข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของวัสดุอย่างต่อเนื่องในด้านการบินและอวกาศอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำและสาขาอื่นๆแนวทางปฏิบัติทางเทคนิคของชิงฉวนจะช่วยให้อุตสาหกรรมมีโซลูชันที่สามารถทำซ้ำได้มากขึ้น