Giriş: Demir-nikel sabit genleşme alaşımı-hassas imalatının temel taşı

Demir-nikel sabit genleşme alaşımları, nikel içeriğinin hassas kontrolü yoluyla cam ve seramik gibi metalik olmayan malzemelerin ısıl genleşme katsayısı ile eşleşen özel bir metal malzeme türüdür, elektrikli vakum cihazlarında, yarı iletken ambalajlarında, havacılık ve hassas aletlerde yaygın olarak kullanılır. Bu alanda bir teknoloji lideri olarak, Qingchuan Yeni Malzemeler (Zhengzhou) Co., Ltd., Zhengzhou Yüksek Teknoloji Bölgesi'nin endüstriyel avantajlarına dayanarak, malzeme araştırma ve geliştirmeden hassas işlemeye kadar tüm zincir teknoloji sistemini kurdu ve sektöre yüksek performans ve yüksek güvenilirlik sağladı. çözümleri.

Teknik düzen: Tam zincir Ar-Ge sistemi malzeme inovasyonunu destekliyor

Qingchuan New Materials, demir-nikel sabit genleşme alaşımları alanında "Kompozisyon Tasarımı-Proses Optimizasyonu-Performans Testi-Uygulama Geliştirme" için kapalı döngü teknolojisi yolunu oluşturdu:

1. Bileşenlerin hassas kontrolü teknolojisi
Termal genleşme katsayısı eşleştirme prensibine dayanarak, şirket nikel içeriğini ayarlayarak (örneğin, 4 J42 alaşımlı nikel içeriği % 41.5-% 42, 5, 4 J50 alaşımlı nikel içeriği, % 49.5-% 50.5), manganez ve silikon gibi iz elementlerin sinerjisini birleştirerek, alaşımın 20-400 ° C aralığında belirli camlarla (DM-308, DM-305 gibi) genleşme katsayısı hatası 0,1 × 10 ℃/℃ içinde kontrol edilir. Örneğin, 4 J42 alaşım ortalama genleşme katsayısı, % 95 alümina seramiklerle mükemmel bir şekilde eşleşen ve hava geçirmez paketleme gereksinimlerini karşılayan 4.0-5.0 × 10 ℃/℃ 'dir.

2. hassas işleme ve ısıl işlem süreci
Şirket, soğuk haddeleme ve soğuk çekme gibi soğuk işleme işlemleriyle birlikte vakum indüksiyon fırınları ve elektrikli ark fırınları gibi gelişmiş eritme ekipmanları ile donatılmıştır ve alaşımlı levhaların kalınlık doğruluğunu ± 0.01mm 'ye kadar gerçekleştirmektedir. Sızdırmazlık öncesi işlem gereksinimlerine cevap olarak, alaşım yüzeyinin camla ıslanabilirliği sağlamak için 3-7 μm yoğun bir oksit filmi üretmesini sağlamak için "900-950 ° C koruyucu atmosfer tavlama 800-850 ° C ıslak hidrojen ön oksidasyonu" işlemi geliştirilmiştir. Örnek olarak 4 J50 alaşımını alın, tavlama sertliği 135HV, Brinell's sertliği (HB)180-200 ve işlem performansı mükemmeldir.

3. Çok boyutlu performans test platformu
Lazer interferometresi, termal genleşme ölçer ve diğer ekipmanlara dayanan şirket, alaşımın genleşme katsayısını ve manyetik geçirgenliğini (örneğin 4 J45 alaşımının geçirgenliğini 1000'e kadar) gerçek zamanlı olarak izleyebilen-60 ℃ ila 600 ℃ geniş sıcaklık alanını kapsayan bir performans test sistemi kurmuştur. Korozyon direnci (deniz suyu ortamında 9. seviyeye kadar korozyon direnci). Örneğin, 4 J34 alaşımı,-40 ° C ila 60 ° C aralığında ± % 0. 01'den daha iyi boyutsal stabiliteye sahiptir ve tıbbi MRI ekipmanı gradyan bobin iskeletinde yaygın olarak kullanılır.

Uygulama deneyimi: endüstri acı noktası çatlama ve endüstriyel yükseltme

Durum 1: Havacılık ve Uzay Alanında Gaz Sızdırmazlık Çözümü
Bir havacılık şirketinin yüksek sıcaklık dedektörü yapısal parçaları üretmesi gerekir ve malzemenin boyutunun-40 ℃ ila 60 ℃ aralığında 0, 5 μm 'den az olmasını gerektirir. Qingchuan New Materials, 4 J42 alaşımı için özel bir çözüm sunar. Nikel içeriğini ve tavlama işlemini optimize ederek, alaşım Curie sıcaklığı 360-380 ° C'ye, elastik modül 145-155GPa'ya ulaşır ve-60 ° C düşük sıcaklık darbe testi ve 600 ° C yüksek sıcaklık oksidasyon testini başarıyla geçti. Ürün ömrü, geleneksel malzemelerden 2 kat daha uzundur.

Durum 2: Yarı iletken kapsüller için termal stres kontrol uygulamaları
Entegre devre kurşun çerçeve paketinde, geleneksel malzemelerin sızdırmazlık arayüzü, uyumsuz termal genleşme katsayıları nedeniyle 80 MPa'ya kadar gerilmesine neden olur ve bu da % 15'in üzerinde bir hava kaçağına neden olur. Qingchuan New Materials, 4 J50 alaşımlı bir alternatif geliştirdi. 20-100 ℃ genleşme katsayısı 9.8 × 10 ℃/℃, borosilikat camla eşleştikten sonra, termal gerilme 30 MPa'nın altına düştü ve ürün sızıntı oranı % 0. 5'ten düşüktü. % 30.

Durum 3: Hassas Aletlerin Antimagnetik Optimizasyonu
Bir optik cihaz üreticisinin, manyetik alan girişimi nedeniyle lens braketinin neden olduğu ölçüm sapması problemini çözmesi gerekir. Qingchuan New Materials, 4 J45 alaşımını tavsiye eder. Manyetik geçirgenliği yaklaşık 1000'de kararlıdır. Manyetizma, 304 paslanmaz çelikten (manyetik geçirgenlik> 10000) daha iyidir. % 50, müşteri ekipmanı bakım süresi 2 yıla uzatıldı.

Teknik parametreler ve standart sistemler

Qingchuan yeni malzeme ürünleri kesinlikle uluslararası standartlara uygundur: 4 J42 alaşımı GB/T 15018-1994,4 J50 alaşımı YB/T 5235-1993,4 J45 alaşımı ASTM A753 standardına uygundur. Çekirdek parametreler aşağıdaki gibidir:

• Yoğunluk: 4 J42 alaşımı 8.12-8.15g/cm³,4 J50 alaşımı 8.21g/cm³
• Erime noktası：1427-1450℃
• Direnç oranı4 J45 alaşım 0.48-0.49 μΩ · m(20 ° C)
• Isı iletkenliği4 J42 alaşım 12.6-16W/(m · K)
• Çizgi genleşme katsayısı: 4 J34 alaşım 20-300 ° C aralığında 7.5 × 10 ° C

Sonuç: Endüstrinin geleceğini teknolojik yenilikle yönlendirmek

Qingchuan Yeni Malzemeler (Zhengzhou) Co., Ltd., sürekli teknik yinelemeler ve uygulama uygulamaları sayesinde demir-nikel sabit genleşme alaşımlarının tüm yaşam döngüsünü kapsayan bir teknik servis sistemi oluşturmuştur. Gelecekte, şirket yüksek sıcaklık süper iletkenliği ve esnek elektronik gibi gelişmekte olan alanlara odaklanacak, havacılık, yarı iletken ve diğer endüstri liderleriyle işbirliğini derinleştirecek ve küresel hassas üretim için daha iyi malzeme çözümleri sağlayacaktır.