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

Hassas aletler, elektronik paketleme ve havacılık alanlarında, malzemelerin termal genleşme katsayısının eşleştirilmesi, ekipmanın performansını ve ömrünü doğrudan etkiler. Demir-nikel sabit genleşme alaşımı, nikel içeriğini doğru bir şekilde ayarlayarak, cam ve seramik gibi metalik olmayan malzemelerin ısıl genleşme katsayısı ile belirli bir sıcaklık aralığında eşleşir ve termal stres arızası problemini çözmek için kilit bir malzeme haline gelir. Özel alaşımlar alanında profesyonel bir işletme olan Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., demir-nikel sabit genleşme alaşımları alanında teknolojik birikimi ve teknolojik yeniliği ile benzersiz bir teknik avantaj oluşturmuştur.

Teknik düzen: Kompozisyon tasarımından proses kontrolüne kadar tam zincir optimizasyonu

1. Bileşen tasarımı: uygulama gereksinimlerini doğru şekilde eşleştirin
Qingchuan New Materials, farklı uygulama senaryoları için 4 J42, 4 J44 ve diğer demir-nikel sabit genleşme alaşımları serisi geliştirmiştir. Örnek olarak 4 J44 alaşımı alındığında, nikel içeriği yaklaşık % 44 olarak kontrol edilir. Mikro karbon, silikon, manganez ve diğer elementlerin eklenmesiyle, ortalama genleşme katsayısı-60 ℃ ila 400 ℃ arasında elde edilir (11.0 ~ 11.5)× 10 ½/℃, DM-305 gibi yumuşak camlarla mükemmel bir şekilde eşleşir. Bu bileşen tasarımı sadece kobalt gibi pahalı elementlerin kullanımından kaçınmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek frekanslı elektronik cihazların Curie nokta kontrolü (yaklaşık 250 ° C) ile manyetik alan stabilitesini sağlar.

2. Eritme işlemi: Saflık ve tekdüzelik için çifte garanti
Vakum indüksiyonlu eritme (VIM) elektrikli cüruf yeniden eritme (ESR) çift bağlantı işlemi, oksijen içeriğini ≤ 15ppm, azot içeriği ≤ 20ppm ve kükürt içeriği ≤ % 0.01 olarak kontrol etmek için kullanılır. Çok ateşli rafinaj ve elektromanyetik karıştırma teknolojisi sayesinde, ayrışmanın neden olduğu performans dalgalanmalarını önlemek için alaşım bileşenlerinin homojenliği sağlanır (ASTM E1252 standardı ≤ % 0.03). Örneğin, 4 J42 alaşım üretiminde, ESR yeniden erime hızını ve akım parametrelerini optimize ederek, ASTM 5 ~ Seviye 8, malzemenin soğuk işleme plastikliğini önemli ölçüde artırır.

3. Isıl işlem sistemi: performans kontrolünün temel bağlantısı
Farklı uygulama gereksinimlerine cevap olarak, Qingchuan New Materials kademeli bir katı çözelti yaşlanma süreci geliştirmiştir. Örnek olarak 4 J44 alaşımı alarak, sabit çözünür işlem sıcaklığı 980 ° 'de kontrol edilir. 1020 ℃, ısı yalıtımı 2 ~ 4 saat sonra, işleme sertleşmesini ortadan kaldırmak için su söndürüldü; 520 ° C'de yaşlanma işlemi gerçekleştirilir ve çekme dayanımı 550 ° C'ye yükseltilir. 600MPa, uzatma ≥ % 25 kalır. Bu ısıl işlem sistemi sadece malzemenin gücünü sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kırılgan fazın çökelmesini de önler.

Uygulama: Laboratuvardan sanayileşmeye kadar tipik durumlar

1. Elektronik Kapsülleme: Hava sızdırmazlığı sorununu çözme
Belirli bir mikrodalga tüpün imalatında, müşterinin metal ve DM-308 camın hava sızdırmazlığını gerçekleştirmesi gerekir. Qingchuan yeni malzeme, 4 J44 alaşımının ön oksidasyon işlemini (800 ° C'de 10 dakika boyunca ıslak hidrojen oksidasyonu) ayarlayarak alaşım yüzeyinde 3 ~ üretir. 7 μm kalınlığındaki Fetuta Oil oksit filmi, sızdırmazlık mukavemetini 15MPa veya daha fazla yapar ve hava sızdırmazlık testi (helyum kütle spektrometresi saptama) kaçma oranı, askeri sınıf ürünlerin katı gereksinimlerini karşılayan ≤ 1 × 10, Pa · m³/s.

2. Havacılık: Yüksek sıcaklık ortamında yapısal kararlılık
Belirli bir aero motor sensörü muhafazasının ihtiyaçlarına cevap olarak, Qingchuan New Materials 4 J42/seramik bimetal kompozit yapı geliştirdi. Patlama kompozit işlemi sayesinde, 4 J42 alaşımı % 99 alümina seramiklerle birleştirilir.-50 ° C ila 350 ° C termal döngü testinde, arayüz bağlama kuvveti ≥ 120MPa olarak korunur ve genleşme katsayısı eşleştirme hatası ≤ 0.5 × 10 ° C 'dir. Geleneksel metal kabuğun ısıl genleşme uyumsuzluğu nedeniyle sızdırmazlık hatası sorunu.

3. Hassas aletler: boyutsal stabilitenin nihai arayışı
Yüksek hassasiyetli bir optik aletin imalatında, müşteri-40 ℃ ila 80 ℃ aralığında malzemenin boyutsal değişim oranının ≤ 0.002 olmasını gerektirir. Qingchuan New Materials, 4 J44 alaşımının soğuk işleme deformasyonunu (≤ % 30) ve ara tavlama işlemini (1 saat boyunca 750 ° C vakum tavlama) optimize ederek malzemenin doğrusal genleşme katsayısının stabilitesini ± 0.2 × 10 ° C'de kontrol eder. Optik mercek namlusunun montaj doğruluğu gereksinimleri.

Teknolojik Avantajlar: Malzemelerden Çözümlere Kapsamlı Bir Yükseltme

1. Tüm süreçli kalite kontrol sistemi
Hammadde tespitinden (ICP-AES kompozisyon analizi) bitmiş ürün testine (metamorfik mikroskop, taramalı elektron mikroskobu) kadar, Qingchuan New Materials, 20'den fazla ana parametreyi kapsayan bir kalite kontrol sistemi kurmuştur. Örneğin, bir malzemenin termal iletkenliği (12.8 ~) lazer flaş yöntemi (LFA) ile test edilir 17W/(m · K), elektronik pakette ısı dağılımı performansını sağlamak için; yapısal parçaların taşıma kapasitesini sağlamak için çekme dayanımını (550 ± 20MPa) test etmek için üniversal bir test makinesi kullanın.

2. Özelleştirilmiş hizmet kapasitesi
Müşterilerin özel ihtiyaçlarına göre, Qingchuan New Materials, bileşen ayarlarından (düşük kobalt 4 J44 varyantlarının geliştirilmesi gibi) proses optimizasyonuna (ön oksidasyon parametrelerinin iyileştirilmesi gibi) kadar özelleştirilmiş hizmetler sağlayabilir. Örneğin, bir yarı iletken işletme için geliştirilen ultra ince 4 J42 şerit (kalınlık 0.05mm), soğuk haddeleme ve tavlama sıcaklığını optimize ederek, çip paketinin yüksek temizlik gereksinimlerini karşılayan Ra ≤ 0.2 μm yüzey pürüzlülüğünü kontrol eder.

3. Yerelleştirme ikame deneyimi
İthal malzemelerin ikamesi alanında, Qingchuan New Materials, K418 dökme yüksek sıcaklık alaşımlarının, 4 J44 sabit genleşme alaşımlarının ve diğer malzemelerin yerelleştirilmesini başarıyla gerçekleştirdi. Örnek olarak K418 alaşımını alarak, karşılaştırma testiyle (900 ℃/100h dayanıklı mukavemet), performansı ithal malzemelerle karşılaştırılabilir, ancak maliyet % 30'dan daha fazla azaltılmış ve teslimat döngüsü % 50 kısaltılmış, yerli aero motor üreticileri için güvenilir malzeme garantisi sağlamıştır.

Sonuç: Malzeme odaklı inovasyon, sanayi dönüşümünü yönlendiriyor

Hassas üretim için çekirdek malzeme olarak, demir-nikel sabit genleşme alaşımı, malzeme şirketlerinin teknik yetiştiriciliğinden ayrılamaz. Qingchuan Yeni Malzemeler (Zhengzhou) Co., Ltd., bileşen tasarımı, proses kontrolü ve uygulama hizmetlerinin kapsamlı inovasyonu sayesinde, yalnızca elektronik paketleme, havacılık ve diğer alanlardaki müşterilerin malzeme sorunlarını çözmekle kalmaz, aynı zamanda özel alaşımlı malzemelerin yerelleştirilmesini de teşvik eder. Gelecekte, malzeme performans gereksinimlerinin sürekli iyileştirilmesiyle, Qingchuan New Materials, ileri teknoloji ekipman imalatı için daha iyi malzeme çözümleri sağlamak için teknolojik yeniliklerle yönlendirilmeye devam edecektir.