1.บทนำ: มูลค่าทางอุตสาหกรรมของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลคงที่

โลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่เป็นวัสดุหลักในด้านบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำอุปกรณ์ออปติคอลและการบินและอวกาศความเข้ากันได้ของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและแก้ว/เซรามิกส่งผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ด้วยการปลูกฝังอย่างลึกซึ้งในด้านโลหะผสมพิเศษ Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. ได้สร้างความสามารถในห่วงโซ่อุตสาหกรรมเต็มรูปแบบตั้งแต่การออกแบบวัสดุไปจนถึงการประมวลผลที่มีความแม่นยำรูปแบบทางเทคนิคครอบคลุมการเชื่อมโยงที่สำคัญเช่นการหลอมการหล่อการอบชุบด้วยความร้อนและการรักษาพื้นผิว

2.การวิเคราะห์ความแข็งแกร่งทางเทคนิค: การควบคุมกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่การหลอมจนถึงการตัดเฉือนที่แม่นยำ

1.สูญญากาศเหนี่ยวนำการหลอม (VIM) อิเล็กโทรดตะกรันละลาย (ESR) รับประกันกระบวนการคู่

Qingchuan ใช้กระบวนการ VIM เพื่อควบคุมปริมาณก๊าซ (ปริมาณออกซิเจน ≤ 15ppm) รวมกับกระบวนการ ESR เพื่อขจัดสิ่งที่รวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ความบริสุทธิ์ของโลหะผสมเป็นไปตามข้อกำหนดระดับ B ของมาตรฐาน ASTM E155ใช้โลหะผสม UNS K94100เป็นตัวอย่างปริมาณนิกเกิลจะถูกควบคุมที่49.5%-50.5% และอัตราส่วนเหล็กต่อนิกเกิลจะแม่นยำถึง1:1เพื่อให้แน่ใจว่าโมดูลัสของเส้นตัดจะคงที่ที่160-180 GPa ที่20 ℃ และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัว (20-100 ℃) มันคือ (4.5 ± 0.2)× 10 ⁻ ⁶/℃

2.การแข็งตัวของทิศทางและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของผลึกเดี่ยว

เพื่อตอบสนองความต้องการของใบพัดกังหันของเครื่องยนต์แอโรชิงฉวนได้พัฒนาอุปกรณ์การแข็งตัวทิศทางความเร็วสูงที่มีอัตราการทำความเย็นสูงถึง100 ℃/วินาทีซึ่งช่วยยับยั้งความหยาบของเฟสแกมมาได้อย่างมีประสิทธิภาพเทคโนโลยีการหล่อผลึกเดี่ยวช่วยให้โลหะผสม K418มีอายุการใช้งานยาวนานกว่า200ชั่วโมงที่980 ℃/245MPa และความต้านทานการคืบสูงกว่าผลึกไอโซซิสถึง3เท่าซึ่งตรงกับมาตรฐานสากล Inconel 713C โดยตรง

3.การเพิ่มประสิทธิภาพระบบบำบัดความร้อน

ด้วยกระบวนการผสมผสานระหว่างสารละลายของแข็ง (1180 ℃/2h) และการบำบัดอายุ (800 ℃/16h) ขนาดเฟสของแกมมาจะถูกควบคุมในช่วง50-100nm ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าหลังจากอายุในระยะยาว (1,000ชม.) ของโลหะผสม K419ที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนอย่างเหมาะสมการยืดตัวของอุณหภูมิห้องยังคงอยู่ที่ ≥ 12% และอายุการใช้งานที่ล้าถึง10รอบโดยไม่มีรอยแตก

3.เค้าโครงทางเทคนิค: โหมดสามมิติของโซลูชันกระบวนการวัสดุ

1.ระบบวัสดุครอบคลุมความต้องการของฉากทั้งหมด

เมทริกซ์ผลิตภัณฑ์ของชิงฉวนครอบคลุมไอโซซิส (K418/K419) โลหะผสมคอนเดนเสททิศทาง (DZ417G) และโลหะผสมโมโนคริสตัลไลน์ (DD6) เพื่อตอบสนองความต้องการการไล่ระดับอุณหภูมิที่แตกต่างกันตั้งแต่กังหันก๊าซพื้น (650 ℃) ไปจนถึงเครื่องยนต์แอโร (1000 ℃) โลหะผสม K418โคบอลต์ต่ำที่พัฒนาโดยมันได้รับการเสริมความแข็งแกร่งโดยสารประกอบทังสเตนและโมลิบดีนัมในขณะที่รักษาความแข็งแรงที่900 ℃ ต้นทุนจะลดลง25% กลายเป็นแบรนด์ทดแทนหลักในประเทศ

2.ความสามารถในการตัดเฉือนที่แม่นยำรองรับความต้องการที่กำหนดเอง

บริษัทติดตั้งศูนย์เครื่องจักรกลห้าแกนและอุปกรณ์เชื่อมด้วยเลเซอร์ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการประมวลผลของความแม่นยำของพื้นผิวใบกังหัน ± 0.05มม. และความหยาบผิว Ra≤ 0.8μm เพื่อตอบสนองความต้องการบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์ออปติคัลความคลาดเคลื่อนของความหนาของแถบโลหะผสม FeNi50ที่พัฒนาขึ้นจะถูกควบคุมที่ ± 0.01มม. และความตรงคือ ≤ 1มม./ม. ซึ่งนำไปใช้กับการผลิตฐานตัวกรอง5G ได้สำเร็จ

3.เทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวยืดอายุการใช้งาน

ด้วยเทคโนโลยีการสะสมไอทางกายภาพ (PVD) การเคลือบสองชั้นของ Al-Aero/YSZ จะถูกฝากไว้บนพื้นผิวของโลหะผสม K418ซึ่งช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของสารต้านอนุมูลอิสระของโลหะผสมที่900 ° C จาก200ชั่วโมงเป็น1,000ชั่วโมงสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเลการเคลือบอลูมิไนด์ที่ทำจากนิกเกิลได้รับการพัฒนาเพื่อให้ความต้านทานการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือของโลหะผสมถึงมาตรฐาน ISO 9227เป็นเวลา1,000ชั่วโมงโดยไม่มีสนิมแดง

4.ประสบการณ์การใช้งาน: การตรวจสอบวงปิดจากห้องปฏิบัติการไปจนถึงอุตสาหกรรม

1.การเปลี่ยนใบพัดกังหันเครื่องยนต์อากาศในประเทศ

ใบพัดกังหันคริสตัลเดี่ยว K418ที่ Qingchuan จัดหาให้กับบริษัทการบินมีอัตราผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการทดสอบ CT ถึง92% ซึ่งสูงกว่าวัสดุนำเข้า8% ในการทดสอบการทำงานของกังหันก๊าซพื้นบางประเภทใบมีดจะทำงานต่อเนื่อง500ชั่วโมงที่950 ℃/300MPa และอัตราการลดทอนประสิทธิภาพคือ ≤ 5% ซึ่งตรวจสอบเสถียรภาพของกระบวนการ

2.การจัดหาชุดฐานตัวกรอง5G

แถบโลหะผสม FeNi50ที่พัฒนาโดยบริษัทได้ผ่านการรับรองจาก Huawei, ZTE และองค์กรอื่นๆโดยมีอุปทานต่อเดือน10ตันในการประยุกต์ใช้ตัวกรอง2.6GHz ความแม่นยำในการจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนทำให้ความถี่ของอุปกรณ์ลอยอยู่ที่ ≤ 0.5MHz ซึ่งสูงกว่าวัสดุแบบเดิมถึง3เท่า

3.แผนการลดต้นทุนของใบพัดเทอร์โบชาร์จเจอร์รถยนต์

เพื่อตอบสนองความต้องการของบริษัทรถยนต์บางแห่ง Qingchuan ได้ปรับองค์ประกอบของโลหะผสม K418ให้เหมาะสมและกระบวนการหล่อที่มีความแม่นยำเพื่อลดน้ำหนักของใบพัด15% และต้นทุน18% ในการทดสอบม้านั่งใบพัดไม่มีรอยแตกหลังจาก1,000รอบการกระแทกด้วยความร้อนที่1,050 ° C ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานการปล่อยมลพิษ VI แห่งชาติ

5.สรุป: นิเวศวิทยานวัตกรรมวัสดุที่ขับเคลื่อนด้วยเทคโนโลยี

Qingchuan New Materials ได้ตระหนักถึงการก้าวกระโดดจากการวิจัยและพัฒนาในห้องปฏิบัติการไปจนถึงการผลิตขนาดใหญ่ของโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่ผ่านการสร้างระบบเทคโนโลยีแบบครบวงจรของ "การออกแบบจีโนมวัสดุ-การถลุงอัจฉริยะ-การตรวจจับการขึ้นรูปที่สะอาดแบบออนไลน์" ห้องปฏิบัติการร่วมที่จัดตั้งขึ้นโดยทีมเทคนิคและสถาบันโลหะของ Chinese Academy of Sciences, Beihang และสถาบันอื่นๆยังคงส่งเสริมการเพิ่มประสิทธิภาพองค์ประกอบโลหะผสมและการทำซ้ำกระบวนการเพื่อจัดหาโซลูชั่นวัสดุที่แข่งขันได้มากขึ้นสำหรับการผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์