Teknik Arka Plan ve Endüstri İhtiyaçları

Demagnetizable precision alloy of iron and nickel is a functional material that achieves specific thermal expansion coefficients through precise control of component ratios, widely used in aerospace, precision instruments, semiconductor packaging, and other fields. The core challenge lies in how to achieve an expansion coefficient fluctuation of less than ±2×10⁻⁶/℃ within the temperature range of -50℃ to 300℃, while meeting performance requirements such as high strength and corrosion resistance. Qinchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., relying on the strategic location advantage of the Zhengzhou High-Tech Industrial Development Zone, has successfully broken through the technical bottleneck in this field through independent research and development of vacuum induction melting technology and precision rolling technology, and has become one of the few domestic enterprises with full-process production capacity.

Teknik Açıklama: Komponent Tasarımı ve Üretim Kontrolü

Tingchuan New Materials' iron-nickel heat expansion alloy is based on the Fe-36Ni (36% nickel content) formula, enhanced by the addition of trace amounts of cobalt (0.5%-1.2%) and molybdenum (0.2%-0.8%) to improve the material's high-temperature stability. Its core technology includes:

ADIM 1: Boşluk manyetik indüksiyon eritme100 kg sınıfı vakum indüksiyon fırını kullanılarak, 10⁻³ Pa vakum ortamında eritilmiş, inert gaz koruması ile oksitlenme karışımlarını azaltılarak, bileşen homojenliği ≤ 0.05% sağlanmıştır. Eritme sıcaklığı 1600℃ ± 10℃ arasında kontrol edilmiş, 45 dakika soğutma süresi ile alaşım elementlerinin tamamen yayılması sağlanmıştır.

Adım 2: Düzenli Çekme ve Isı İşlemeÖnceden dökme bloklar 1200°C'ye ısıtılır ve homojen soğuma 退火 işlemi uygulanır, ardından dört rulo geri dönümlü kalınlaştırma makinesi ile çok sayıda soğuk kalınlaştırma işlemi yapılır, toplam deforme miktarı ≥80% olmalıdır. Sonunda iki aşamalı 退火 işlemleri uygulanır: ilk aşamada 650°C × 4h işleme sertliğini ortadan kaldırır, ikinci aşamada 480°C × 8h genleşme katsayısını stabilize eder.

ADIM 3: Performans ve Kalite KontrolHer her批产品需要通过激光干涉仪检测膨胀系数，测试温度点包括-50℃、25℃、150℃、300℃，要求各点膨胀系数偏差≤1.5×10⁻⁶/℃。同时进行拉伸试验（抗拉强度≥520MPa）、弯曲试验（弯曲角≥90°无裂纹）及盐雾试验（480h无腐蚀）以确保综合性能。

Uygulamalı Örnek: Yarıiletken Kaplama Destek Uygulaması

Bir semikonduktör üreticisi, yüksek güç çip ambalajlama için özel bir destek gerektiriyor, malzemenin -40℃ ile 200℃ arasındaki genleşme katsayısı, seramik tabanın (α=6.5×10⁻⁶/℃) ile uyumlu olmalı ve ısı iletim katsayısı ≥15W/(m·K) olmalıdır. Qinchuan New Materials, formülasyonu (Fe-34Ni-1Co-0.5Mo) ve işleme parametrelerini (toplam çizme deformasyonu %85, ısıtma sıcaklığı 630℃×3h) ayarlayarak, genleşme katsayısı α=6.3×10⁻⁶/℃ ve ısı iletim katsayısı 16.2W/(m·K) olan özelleştirilmiş ürün geliştirmeyi başardı. Müşteri testlerine göre, bu malzeme -40℃ ile 200℃ arasında 1000 kez döngü yapıldıktan sonra, destek ve taban arasındaki boşluk değişimi ≤0.02mm olmuştur ve çip güvenilirliği önemli ölçüde artmıştır.

Teknolojik Avantajlar ve Sektör Yerleşimi

Tekchu New Materials' technical advantages are reflected in three aspects: Firstly, full-process control capability, from high-purity raw materials (nickel purity ≥ 99.99%) to finished product inspection, all are independently completed; secondly, flexible production capacity, capable of quickly responding to customer customized requirements, with a minimum order quantity of 50kg; thirdly, strict quality control system, certified by ISO 9001:2015, with product defect rate ≤ 0.2%. Currently, its iron-nickel fixed expansion alloy has been applied in scenarios such as spacecraft thermal control systems, precision optical instrument brackets, 5G communication filters, etc., with an annual production capacity of 200 tons, serving customers in the Yangtze River Delta, Pearl River Delta, and Chengdu-Chongqing areas.

Sıkça Sorulan Sorular: Genel Teknik Sorunlar Çözümleri

Q1: How to adjust the expansion coefficient of iron-nickel constant expansion alloys?A:主要通过调整镍含量（32%-42%）和添加微量合金元素（如钴、钼）来实现。镍含量每增加1%，膨胀系数约提高1×10⁻⁶/℃；钴可提高高温稳定性，钼可细化晶粒。

Q2: Nasırımda genleşme katsayısı dalgalanmalarını nasıl önlerim?A: Anahtar, kalınlaşma deformasyon miktarını ve 退火工艺的控制。Deformasyon miktarı yetersizse, kristal partikleri büyük olacaktır ve genleşme katsayısı istikrarsız olacaktır；退火 sıcaklığı çok yüksekse veya süresi yetersizse, iç stres kalacak ve düşük sıcaklık performansını etkileyecektir。多道次冷轧（单道次变形量≤15%）与分段退火（例如650℃×2h+480℃×6h）的建议采用。

Q3: Bu malzeme, güçlü asitli ortamlarda kullanılabilir mi?A: Standart Fe-36Ni alaşımının nötr tuzlu buhar koruması yaklaşık 480 saat sürer, daha yüksek koruma gerektiğinde, yüzey kaplama nikel (kalınlık ≥5μm) veya Fe-36Ni-1.5Cr formülasyonu (tuzlu buhar testi ≥1000 saat) kullanılarak koruma seviyesi artırılabilir.