1. Bối cảnh kỹ thuật và định vị sản phẩm

Hợp kim liên kết mở rộng không đổi Fer-niken (Hợp kim liên kết mở rộng không đổi Fe-Ni) là một loại vật liệu kim loại đặc biệt đạt được hệ số giãn nở nhiệt cụ thể (CTE) thông qua thiết kế thành phần. Chức năng cốt lõi của nó là giải quyết các vật liệu không đồng nhất (chẳng hạn như kim loại và gốm sứ, thủy tinh) Vấn đề ứng suất giao diện trong chu trình nhiệt. Công ty TNHH Vật liệu mới Qingchuan (Zhengzhou) dựa trên dây chuyền sản xuất hợp kim chính xác tự phát triển, tập trung vào tỷ lệ nguyên liệu thô có độ tinh khiết cao và quy trình vi hợp kim, đồng thời phát triển phạm vi hệ số giãn nở (2,0 ~ 12.0) Các sản phẩm nối tiếp × 10 ⁻/℃ có thể phù hợp chính xác với các yêu cầu của các cảnh niêm phong khác nhau.

2. Sức mạnh kỹ thuật của doanh nghiệp và bố trí quy trình

Vật liệu mới Qingchuan nằm trong Khu phát triển công nghiệp công nghệ cao Trịnh Châu, với các xưởng tiêu chuẩn hiện đại và khả năng phân tích và thử nghiệm toàn bộ quy trình. Dây chuyền sản xuất hợp kim sắt-niken sử dụng quy trình kết hợp kép nấu chảy cảm ứng chân không (VIM) và nấu chảy lại xỉ (ESR) để đảm bảo tính đồng nhất của thành phần vật liệu ≤ 0,05% và hàm lượng các nguyên tố tạp chất (như C, S, P) nhỏ hơn 50ppm. Thông qua sự ra đời của công nghệ xử lý nhiệt đa biến dạng cán nguội ủ, độ hạt của hợp kim có thể được kiểm soát trong ASTM 5 ~ Cấp 8, cải thiện đáng kể các tính chất cơ học và độ ổn định nhiệt của vật liệu. Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) và máy quang phổ năng lượng (EDS) do doanh nghiệp trang bị có thể theo dõi cấu trúc pha hợp kim trong thời gian thực, cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho việc tối ưu hóa quy trình.

3. Các thông số cốt lõi và chỉ số hoạt động

Lấy hợp kim 4J29, sản phẩm chính của vật liệu mới của Qingchuan làm ví dụ, thành phần điển hình của nó là 28,5% Ni ~ 29,5%, Co 16,8% ~ 17,8%, biên độ là Fe. Hệ số giãn nở nhiệt trung bình của vật liệu trong khoảng nhiệt độ từ-60 ° C đến 400 ° C là (4,6 ± 0,1) × 10 ⁻ ⁶/℃ và độ phù hợp với thủy tinh borosilicate (CTE ≈ 4,7 × 10 ⁻ ⁶/℃) là 98% ở trên. Sau 1000 lần kiểm tra chu trình nhiệt (-40 ℃ ~ 200 ℃), không có vết nứt hoặc bong tróc ở giao diện niêm phong và độ kín khí tốt hơn 1 × 10. A · m³/s (phương pháp phát hiện rò rỉ He). Ngoài ra, độ bền kéo của hợp kim 4J29 là ≥ 520MPa và độ giãn dài là ≥ 35%, có thể đáp ứng nhu cầu dập và đúc của các bộ phận kết cấu phức tạp.

4. Phân tích các trường hợp ứng dụng điển hình

Trong dự án hệ thống định vị quán tính của một công ty hàng không vũ trụ, hợp kim 4J29 do Qingchuan New Materials cung cấp đã giải quyết thành công vấn đề niêm phong của vỏ con quay hồi chuyển và cửa sổ thủy tinh thạch anh. Dự án yêu cầu vật liệu ở-55 ℃ ~ Ứng suất giao diện bằng không được duy trì dưới sự thay đổi nhiệt độ 125 ° C và cần phải vượt qua thử nghiệm phun muối GJB 150.5A-2009 (96h). Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ Co/Ni trong hợp kim thành 0,61, nhóm Qingchuan đã kiểm soát chính xác CTE vật liệu ở mức 4,62 × 10 ⁻/℃, và sử dụng quy trình hàn laser để đạt được sự tích hợp của cấu trúc niêm phong. Được xác minh bởi các thử nghiệm mô phỏng trên mặt đất, chương trình này đã tăng tuổi thọ của con quay hồi chuyển lên 100.000 giờ, gấp ba lần so với chương trình truyền thống. Nó đã được sử dụng hàng loạt trong các hệ thống dẫn đường tên lửa đa loại.

5. Lợi thế công nghệ và giá trị ngành

Hợp kim niêm phong giãn nở không đổi sắt-niken của vật liệu mới của Qingchuan có ba ưu điểm cốt lõi: Thứ nhất, thiết kế thành phần có tính linh hoạt cao và CTE có thể được thực hiện ở mức 2.0 bằng cách điều chỉnh tỷ lệ của các nguyên tố như Ni, Co và Mn. Nó có thể điều chỉnh liên tục trong phạm vi 12,0 × 10 không/℃; thứ hai, độ ổn định của quy trình mạnh mẽ và toàn bộ quy trình điều khiển kỹ thuật số làm cho hiệu suất dao động giữa các lô ≤ 3%; thứ ba, phạm vi rộng của các kịch bản ứng dụng đã được mở rộng sang các thiết bị vi sóng, chân không Điện tử, hình ảnh y tế và các lĩnh vực khác. Theo giám đốc kỹ thuật của công ty, nhóm R & D của họ đang khám phá công nghệ tăng cường kết tủa nano, nhằm mục đích nâng giới hạn nhiệt độ trên của hợp kim lên 500 ° C và mở rộng hơn nữa thị trường hàn cao cấp.