Bir, teknik arka plan ve endüstri ihtiyaçları

Demagnetizable Fe-Ni alloy is a special alloy that achieves thermal expansion coefficient matching through precise control of the composition ratio, widely used in electronic packaging, aerospace, precision instruments and other fields. Its core requirement lies in solving the stress cracking problem caused by the difference in thermal expansion coefficients between different materials, especially under high temperature, high vacuum or extreme conditions, which imposes strict requirements on the uniformity of the alloy composition, thermal stability and processing accuracy. Qinchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., relying on the location advantage of the Zhengzhou High-tech Industrial Development Zone, focuses on the research and development of high-purity metals and special alloys, and its Fe-Ni fixed expansion alloy product line has covered typical brands such as 4J29, 4J33, meeting the thermal matching requirements in a wide temperature range of -60℃ to 500℃.

İkinci olarak, teknik prensip ve çekirdek işletim parametreleri

Demir-nikel sabit genişleme alaşımlarının termal genleşme özellikleri, bileşen tasarımı kaynaklıdır: Genellikle %28-%33 arasında olan nikel içeriği ile krom, karbon gibi az miktarda elementlerin oranını ayarlayarak, kristal boyutunun kesin kontrolünü sağlamak için çözümlü kuvvetlenme mekanizmasını kullanır. Qinchuan Yenilikçi Malzemeler, vakum indüksiyon eritme (VIM) ile elektrikli kros eritme (ESR) iki kombinasyon işçilik yöntemini kullanır, alaşım bileşim hata %0,05'e kadar, oksijen içeriği %15 ppm'e kadar sağlar, ASTM B753 standartlarına uygundur. Ana işçilik parametreleri şunlardır:

1. Fusing temperature: 1600-1650°C, avoid precipitation of low melting point impurities.
2. Homogenizing Annealing: 1150℃×24h, eliminate component segregation.
3. Soğuk işleme deformasyon miktarı: ≤60%, kristal sınırları çatlamayı önlemek için;
4. Time-effect treatment: 480℃×4h, stable tissue structure.

Üçüncü, şirketin teknik düzenlemesi ve araştırma ve geliştirme gücü

Qinchuan New Materials has constructed a modern standard workshop in the High-tech Zone of Zhengzhou, equipped with a 500kg vacuum induction furnace, a 200kg electroslag furnace, and cold rolling units, forming a full chain production capacity from melting, forging to precision processing. Its research and development center is equipped with ICP-OES elemental analyzer, X-ray diffraction instrument (XRD), and high-temperature thermal expansion meter for testing, enabling full-process quality traceability from raw materials to finished products. For example, in the development of 4J29 alloy, by optimizing the cobalt content (0.2%-0.5%), the average expansion coefficient from 20-300℃ has been increased from 4.6×10⁻⁶/℃ to 4.7×10⁻⁶/℃, closer to the matching value of Kovar alloy, significantly reducing packaging stress.

Dört, tipik uygulama örnekleri ve teknik etkiler

Örnek 1: Bir uzay şirketinin uydu için mikrodalga bileşeni montajı
İhtiyaç: Aşırıyüzey plakası %96 oksit alüminyum seramik (genleşme katsayısı 6.8×10⁻⁶/℃) olmalıdır ve metal dış kabukla termal uyum sağlamalıdır.
Çözüm: Çinçuan 4J33 alaşımı (genişleme katsayısı 6.5×10⁻⁶/℃) kullanılarak, seramik-metal bağlantısı pıhtılaşma işlemiyle gerçekleştirilir. -100℃ ile 150℃ arasında 1000 kez döngüsel test edilirken, kaplama yüzeyinde çatlama olmaması ve akışkan kaçağı率≤1×10⁻¹² Pa·m³/s, GJB 548B standartlarına uygun olma sağlanır.

Örnek 2: Semiconduktor cihazları için vakum flanjeri
Gereksinim: Flanjer malzemesi 450℃ yüksek sıcaklıkta boyut istikrarını korumalı ve hidrojen florür asidi aşırısına karşı dirençli olmalıdır.
Çözüm: 4J29 alaşımı, çözümlü ve zamanlama işleminden geçirilerek HRB 85'ye ulaşır, korozyon direnci 316L çelikten (ASTM G28 testi geçerli) daha iyidir. Gerçek uygulama durumunda, flanş izolasyon ömrü geleneksel malzemelerin 2 yıldan 5 yıla çıkarılmış, bakım maliyetleri %60 azaltılmıştır.

Beş, Teknik SSS ve Endüstri İzlemleri

Q1: Temel farkları nelerdir? Demir-nikel sabit genleşme alaşımı ile sıradan nikel bazlı alaşım arasında?
A: Genişletme Nişastası (örneğin Inconel 625) genellikle korozyona dayanıklılık ve yüksek sıcaklık dayanımı hedef alınır; genişleme katsayısı genellikle 12-15×10⁻⁶/℃'dir; belirli genişleme Nişastası ise bileşen ayarı ile genişleme katsayısını 4-7×10⁻⁶/℃'ye kontrol eder, ısı uyumluluk senaryolarına daha uygundur.

Q2: Hangi kaplama alaşım numarasını seçmeliyim?
A: The selection should be based on the expansion coefficient of the base material, the operating temperature, and the process requirements. For example, 4J29 is preferred for sealing with Kovar alloys; when sealing with aluminum silicate ceramics, 4J32 (expansion coefficient 5.3×10⁻⁶/℃) can be considered.

Q3: HangChuan New Material's technical advantages are reflected in which aspects?
A: Birincisi bileşen kontrolü yüksek doğrulukta (±0.03%), ikincisi küçük sipariş miktarı ile özel üretim yeteneğine sahiptir (en küçük sipariş miktarı 50kg), üçüncüsü eritmeden kaplamaya kadar tam süreç teknik desteği sunar, müşteri araştırma ve geliştirme süresini %30'dan fazla kısaltır.