Giriş: Demir-nikel sabit genleşme alaşımlarının teknik değeri ve endüstri ihtiyaçları

Demir-nikel sabit genleşme alaşımı, hassas elektronikler, havacılık ve diğer alanlarda temel bir malzemedir. Temel işlevi, nikel içeriğini (genellikle % 40-% 55) doğru bir şekilde kontrol etmek ve yumuşak cam, seramik ve diğer malzemelerin ısıl genleşme katsayısını eşleştirmektir. Sıcaklık değişiminden kaynaklanan sızdırmazlık gerilimi arızası. Qingchuan Yeni Malzemeler (Zhengzhou) Co., Ltd., yüksek saflıkta metaller ve özel alaşımlar alanındaki araştırma ve geliştirme birikimi ile, malzeme tasarımından, eritme işleminden uygulama testine kadar bu alanda tüm zincir teknik yetenekleri oluşturdu. Yüksek güvenilirlik çözümü.

Teknik Düzen: Malzeme Tasarımından Proses Optimizasyonuna Sistematik Yenilik

Qingchuan'ın yeni malzemelerinin teknik yerleşimi, üç temel avantaj oluşturan "malzeme bileşimi-mikro organizasyon-performans kontrolü" etrafında dönüyor:

1. Malzeme Kompozisyonu Hassas Tasarım

Şirket, nikel ve demir oranını ayarlayarak ve eser alaşım elementleri (kobalt ve molibden gibi) ekleyerek bir dizi demir-nikel sabit genleşme alaşımı geliştirmiştir. Örneğin, 4 J50 alaşımı (% 49.5-% 50.5 nikel içeriği), 20-100 ° C aralığında 4.9-5.3 × 10 ° C'dir/℃. Ek olarak, % 0. 3'ten daha az silikon ekleyerek, alaşımın antioksidan özelliklerini optimize eder ve yüksek sıcaklık servis ömrünü uzatır.

2. eritme ve döküm süreci optimizasyonu

Alaşım bileşiminin homojenliğini ve saflığını sağlamak için, Qingchuan "vakum indüksiyonu eritme (VIM) elektrikli cüruf yeniden eritme (ESR)" çift bağlantı işlemini benimsemiştir. VIM işlemi, gaz karışımını önlemek için vakumlu bir ortamda ön eritme işlemini tamamlar, ESR işlemi, kükürt ve fosfor gibi zararlı elementleri daha da uzaklaştırmak ve alaşımın oksijen içeriğini % 0. 001'in altında kontrol etmek için erimiş cürufu bir akımla ısıtır. Döküm sürecinde, şirket soğutma hızını (genellikle 1-10 ° C/s) kontrol ederek, yanal kristal sınırını azaltarak ve alaşımın sürünme direncini artırarak sütunlu kristal doku elde etmek için yönlü katılaşma teknolojisini kullanır. Örneğin, K418 dökme yüksek sıcaklık alaşımı (nikel bazlı çökeltilmiş yoğunlaştırılmış tip), aero motor türbin kanatlarının katı ihtiyaçlarını karşılamak için yönlü bir katılaşma işlemi ile 900 ° C'de % 20 daha uzun süreli dayanımı arttırır.

3. Isıl işlem sistemi rafine

Isıl işlem, alaşımların mikro dokusunun düzenlenmesinde kilit bir bağlantıdır. Qingchuan, farklı marka alaşımları için farklılaştırılmış bir ısıl işlem planı geliştirmiştir: 4 J50 alaşımları için, "850 ℃ ± 20 ℃ 1 saat boyunca ısı yalıtımı ve hızlı soğutma 400 ℃ altına", γ 'fazını (Ni, Ti) yapmak için bir katı ve çözünür işlem işlemi kullanılır.) alaşımın sekant modülü (belirli bir sıcaklıkta birim gerilme gerilme değeri) yükseltilir; K418 alaşımı için, "1120 ° C'de 760 ° C'de" çift aşamalı ısıl işlem, γ 'faz hacim fraksiyonu % 40'ın üzerine çıkarılır. Yüksek sıcaklık dayanımı.

Uygulama deneyimi: Laboratuvardan sanayileşmeye teknolojik dönüşüm

Qingchuan Yeni Malzemelerin teknik değeri, birden fazla endüstri durumu ile doğrulanmıştır:

Durum 1: aero motor türbin kanatlarının yerelleştirilmiş ikamesi

Belirli bir aero motor türbin kanadı, başlangıçta yüksek maliyet ve uzun tedarik döngüsü gibi sorunları olan Inconel 713C alaşımını ithal etti. Luchuan, bileşen optimizasyonu ve süreç iyileştirmesi yoluyla performans çiftinin K418 alaşımını geliştirdi:

• Bileşen ayarı: Kobalt içeriğini % 8'den % 0'a düşürmek ve alüminyum ve titanyum içerik kompanzasyon etkisini artırarak alaşım maliyetini % 30 azaltmak;
• İşlem optimizasyonu: Yanal kristal sınırını azaltmak için yönlü katılaşma teknolojisi ile birlikte alaşımın saflığını artırmak için vakumlu kendi kendini tüketen yeniden eritme (VAR) işlemi kullanılır, böylece bıçağın uzun ömürlü ömrü 900 ° C'de 500 saatten 800 saate yükseltilir;
• Uygulama Etkisi: Bıçak kurulum değerlendirmesini geçti ve ithal ikame elde etmek için toplam 5. 000'den fazla parça teslim edildi.

Durum 2: Hassas elektronik sızdırmazlık yapısının güvenilirliğinin arttırılması

Bir iletişim ekipmanı üreticisi 5G baz istasyonu filtresi ürettiğinde, sızdırmazlık malzemesi ile seramik substrat genleşme katsayısı arasındaki uyumsuzluk nedeniyle ürün verimi % 70'ten azdır. Qingchuan 4 J50 alaşım çözümü sunuyor:

• Materyal Eşleştirme: Nikel içeriğini % 50. 2'ye ayarlayarak,-40 ℃ ila 125 ℃ aralığındaki alaşımın ortalama genleşme katsayısı, seramik substratından (α = 5.2 × 10 × 10 ℃/℃) 0,1 × 10 ℃/℃ 'den daha azdır ve sızdırmazlık gerilmesi % 50 azalır;
• El sanatları desteği

: Malzemenin içinde mikroskobik kusur olmadığından ve ürün verimini % 95'ten daha fazla arttırdığından emin olmak için eritme, dövme ve işleme için tam işlem hizmetleri sağlayın.

Teknik parametreler ve performans karşılaştırması

Qingchuan yeni malzeme demir-nikel sabit genleşme alaşımının çekirdek parametreleri aşağıdaki gibidir:

Sonuç: Teknoloji güdümlü endüstri güçlendirici

Qingchuan New Materials, malzeme kompozisyonu tasarımı, süreç optimizasyonu ve uygulama testinin işbirlikçi yeniliği ile demir-nikel sabit genleşme alaşımları alanında benzersiz bir teknik avantaj oluşturmuştur. "Malzeme teknolojisi hizmeti" modeli, yalnızca yüksek kaliteli ekipmanların ithal malzemelere bağımlılığını çözmekle kalmaz, aynı zamanda sürekli teknolojik yinelemeler yoluyla endüstrinin daha yüksek performans ve daha yüksek güvenilirlik yönünde gelişmesini teşvik eder. Gelecekte, havacılık, hassas elektronik ve diğer alanlarda malzeme performans gereksinimlerinin sürekli iyileştirilmesiyle, Qingchuan'ın teknik uygulaması, endüstri için daha fazla tekrarlanabilir çözüm sağlayacaktır.