บทนำ: มูลค่าทางอุตสาหกรรมของโลหะผสมที่มีความแม่นยำ

ในด้านบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์การบินและอวกาศและเครื่องมือที่มีความแม่นยำการจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (CTE) ของวัสดุมีผลโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เมื่อโลหะถูกปิดผนึกด้วยวัสดุที่ไม่ใช่โลหะเช่นแก้วและเซรามิกหากความแตกต่างของ CTE มีขนาดใหญ่เกินไปความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะทำให้ส่วนต่อประสานแตกหรือรั่วโลหะผสมที่มีความแม่นยำในการขยายตัวคงที่ของเหล็ก-นิกเกิลสามารถจับคู่ CTE กับระบบแก้วเฉพาะได้โดยการควบคุมปริมาณนิกเกิลอย่างแม่นยำและกลายเป็นวัสดุหลักในการแก้ปัญหานี้

1.เค้าโครงทางเทคนิค: ตั้งแต่การออกแบบส่วนผสมไปจนถึงการควบคุมกระบวนการ
ด้วยการประชุมเชิงปฏิบัติการมาตรฐานที่ทันสมัยของ Zhengzhou High-tech Zone Qingchuan New Materials ได้สร้างระบบเทคโนโลยีห่วงโซ่เต็มรูปแบบซึ่งครอบคลุมการทำให้บริสุทธิ์โลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงการหลอมโลหะผสมพิเศษและการประมวลผลที่มีความแม่นยำการวิจัยและพัฒนาโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลคงที่มุ่งเน้นไปที่สามทิศทาง:

1. การควบคุมส่วนผสมที่แม่นยำ
ตัวอย่างเช่นการใช้โลหะผสม4J44ปริมาณนิกเกิลจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดที่44% ± 0.1% และความเสถียรขององค์กรจะได้รับการปรับให้เหมาะสมโดยการเพิ่มคาร์บอนติดตาม (≤ 0.03%) ซิลิกอน (≤ 0.3%) และองค์ประกอบอื่นๆข้อมูลจากห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่า CTE ของโลหะผสมมีความเสถียรในช่วง-60 ℃ ถึง400 ℃ (11.0 ~ 11.5)× 10 ⁻/℃ ซึ่งสอดคล้องกับเส้นโค้งการขยายตัวของแก้วอ่อน DM-305

2. นวัตกรรมกระบวนการหลอม
ใช้กระบวนการหลอมเหนี่ยวนำสูญญากาศ (VIM) และการหลอมใหม่ด้วยไฟฟ้า (ESR) ปริมาณออกซิเจนจะถูกควบคุมให้ต่ำกว่า15ppm และระดับการรวมที่ไม่ใช่โลหะจะถึงระดับ A0.5ของ E45-13 ASTM กรณีการผลิตใบมีดเครื่องยนต์แอโรแสดงให้เห็นว่ากระบวนการนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแรงที่ยาวนานของโลหะผสมที่อุณหภูมิสูงถึง900 ° C ถึง12% และความต้านทานการคืบดีกว่ากระบวนการดั้งเดิมถึง20%

3. การปรับปรุงระบบการอบชุบด้วยความร้อน
ผ่านกระบวนการรวมของการบำบัดด้วยสารละลายของแข็ง (950 ℃/2h) และการบำบัดอายุ (480 ℃/4h) ขนาดเฟสของแกมมาจะถูกควบคุมในช่วง30-50nm การทดลองแสดงให้เห็นว่าความแข็งแรงของผลผลิตของโลหะผสมภายใต้พารามิเตอร์นี้คือ520MPa และอัตราการยืดตัวยังคงอยู่ที่28% ซึ่งตรงตามความต้องการของการปั๊มขึ้นรูปที่มีความแม่นยำ

2.การประยุกต์ใช้: การก้าวกระโดดจากห้องปฏิบัติการสู่อุตสาหกรรม
ความสำเร็จทางเทคนิคของ Qingchuan New Materials ได้ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในสองด้านหลัก:

1. ชิ้นส่วนปลายร้อนของเครื่องยนต์แอโร
ในการผลิตแหวนปิดผนึกของห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ turbofan บางประเภทโลหะผสม4J50ถูกใช้แทนโลหะผสมอุณหภูมิสูงที่ใช้นิกเกิลแบบดั้งเดิม CTE ของวัสดุคือ9.8 × 10 ⁶/℃ และระดับการจับคู่กับการเคลือบเซรามิกเพิ่มขึ้น35% ซึ่งช่วยลดอุบัติการณ์ของรอยแตกของชิ้นส่วนภายใต้ผลกระทบจากความร้อนที่1200 ℃ จาก8% เป็น0.5% หลังจากการทดสอบความทนทาน1,000ชั่วโมงอัตราการรั่วไหลของวงแหวนซีลคงที่ต่ำกว่า0.01sccm

2. บรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง
ที่นั่งท่อโลหะผสม4J42ที่พัฒนาขึ้นสำหรับบริษัทเซมิคอนดักเตอร์ผ่านการบำบัดก่อนออกซิเดชั่น (850 ° C/10นาที) เพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์ Fe O₃ ที่มีความหนา5μm และมุมการแทรกซึมของแก้วบอโรซิลิเกตลดลงจาก120 ° เป็น35 ° ในการทดสอบวงจรอุณหภูมิ-55 ° C ถึง150 ° C อัตราการปฏิบัติตามความหนาแน่นของอากาศจะเพิ่มขึ้นจาก78% เป็น99.2% และอัตราความล้มเหลวจะลดลง30%

ประการที่สามพารามิเตอร์ทางเทคนิคและการควบคุมคุณภาพ
Qingchuan New Materials ได้จัดตั้งระบบการตรวจสอบคุณภาพที่ครอบคลุมกระบวนการทั้งหมด:

• การวิเคราะห์องค์ประกอบ: การใช้สเปกโตรมิเตอร์มวลเรืองแสง (GDMS) เพื่อตรวจจับธาตุที่มีความแม่นยำ0.1ppm
• ลักษณะองค์กร: การวิเคราะห์การวางแนวเกรนผ่านการกระจายตัวของอิเล็กตรอน (EBSD) เพื่อให้แน่ใจว่า ASTM 5-8ระดับความสม่ำเสมอ
• การทดสอบประสิทธิภาพการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลง CTE อย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องวัดความร้อน (DIL 402C) ในช่วง-150 ° C ถึง1000 ° C
• การตรวจสอบความน่าเชื่อถือ: จำลองสภาพการทำงานจริงเพื่อทำการทดสอบวงจรความร้อน10,000ครั้งและบันทึกเส้นโค้งการลดทอนประสิทธิภาพของวัสดุ

สรุป: นวัตกรรมวัสดุขับเคลื่อนการยกระดับอุตสาหกรรม
ด้วยนวัตกรรมการทำงานร่วมกันของการประยุกต์ใช้กระบวนการองค์ประกอบ Qingchuan New Materials ได้ทำลายการผูกขาดทางเทคโนโลยีของบริษัทต่างชาติในด้านโลหะผสมเหล็ก-นิกเกิลที่ขยายตัวคงที่โลหะผสมซีรีส์4J ที่พัฒนาโดยบริษัทได้สร้างสายผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ครอบคลุมโซนอุณหภูมิ-60 ° C ถึง1200 ° C และได้เปลี่ยนส่วนประกอบหลักมากกว่า200รายการในด้านการบินอิเล็กทรอนิกส์และพลังงานซึ่งให้การสนับสนุนวัสดุสำหรับการแปลอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ในอนาคตด้วยความก้าวหน้าของการแข็งตัวตามทิศทางและเทคโนโลยีผลึกเดี่ยวบริษัทคาดว่าจะตระหนักถึงการประยุกต์ใช้โลหะผสมที่ขยายตัวคงที่ในระดับอุตสาหกรรมในช่วงอุณหภูมิที่สูงขึ้น (สูงกว่า1200 ° C)