1. Tổng quan về nền tảng kỹ thuật và ứng dụng ngành

Hợp kim hàn mở rộng không đổi sắt-niken là một loại vật liệu kim loại đặc biệt với hệ số giãn nở nhiệt cụ thể. Nó được sử dụng rộng rãi trong bao bì điện tử, hàng không vũ trụ, dụng cụ chính xác và các lĩnh vực khác. Ưu điểm cốt lõi của nó là kiểm soát chính xác các thành phần hợp kim và công nghệ xử lý để đạt được mối quan hệ với thủy tinh, Hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu phi kim loại như gốm phù hợp, để tránh các vấn đề nứt ứng suất do thay đổi nhiệt độ. Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd., với tư cách là một doanh nghiệp chuyên nghiệp trong lĩnh vực kim loại có độ tinh khiết cao và hợp kim đặc biệt, dựa vào xưởng tiêu chuẩn hiện đại của mình tại Khu phát triển công nghiệp công nghệ cao Trịnh Châu, được trang bị dây chuyền sản xuất hợp kim đặc biệt tiên tiến và thiết bị gia công chính xác. Nó đã tích lũy kinh nghiệm phong phú trong việc phát triển và sản xuất các hợp kim mở rộng không đổi sắt-niken.

II. Nguyên lý kỹ thuật và phân tích các thông số cốt lõi

Hệ số giãn nở nhiệt của hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken chủ yếu được xác định bởi sự phối hợp giữa hàm lượng niken (thường là 30%-50%) và chất nền sắt, và phạm vi hệ số giãn nở của nó có thể được kiểm soát chính xác ở (4, 5-12, 0)× 10 ⁻/℃, Thích ứng với nhu cầu làm kín của các vật liệu phi kim loại khác nhau. Vật liệu mới của Qingchuan kiểm soát hàm lượng các nguyên tố tạp chất (như C, S, O) trong hợp kim ở mức ≤ 50ppm bằng cách tối ưu hóa quy trình nấu chảy (chẳng hạn như quy trình nấu chảy lại xỉ điện cảm ứng chân không) để đảm bảo độ tinh khiết cao và đồng nhất của vật liệu Tình dục. Ngoài ra, tỷ lệ biến dạng gia công nguội được kiểm soát trong khoảng 10%-30%, kết hợp với xử lý ủ trung gian 450-600 ℃, có thể loại bỏ hiệu quả ứng suất gia công và cải thiện hiệu suất niêm phong của vật liệu.

3. Các bước xử lý và hướng dẫn thực hành

BƯỚC 1: Tỷ lệ nguyên liệu thô và nấu chảy
Theo hệ số giãn nở mục tiêu (chẳng hạn như 4,7 × 10 chiều/℃ hoặc 9,8 × 10 chiều/℃), cân chính xác sắt có độ tinh khiết cao (≥ 99,95%), niken điện phân (≥ 99,97%) và các nguyên tố hợp kim vi lượng (chẳng hạn như Co, Mn), lò nấu chảy cảm ứng chân không được nấu chảy ở 1500-1600 ° C trong 2 giờ để đảm bảo tính đồng nhất của các thành phần.
STEP2: Rèn và cán nóng
Thỏi nóng chảy được nung đến 1150-1200 ° C, rèn 3 lần (biến dạng ≥ 60%), sau đó cán nóng đến độ dày mục tiêu (chẳng hạn như 2,0mm) ở 950-1050 ° C và nhiệt độ cán cuối cùng được kiểm soát ở mức 850 ° C. Trên đây để tránh làm thô hạt.
BƯỚC 3: Gia công nguội và ủ
Thực hiện nhiều lần cán nguội trên tấm cán nóng (tổng biến dạng 20%-25%), ủ trung gian 480 ° C × 2h sau mỗi lần, và cuối cùng cán nguội đến độ dày 0,5mm, ủ thành phẩm 620 ° C × 3h, Thu được cấu trúc tổ chức ổn định và hiệu suất mở rộng.
BƯỚC 4: Gia công và kiểm tra chính xác
Sử dụng quy trình cắt laser hoặc cắt dây để xử lý tấm thành các bộ phận niêm phong, độ lệch thành phần (≤ 0,05%) được phát hiện bằng máy quang phổ huỳnh quang tia X và hệ số giãn nở trung bình trong phạm vi 25-300 ℃ (độ lặp lại ≤ ± 0,2 × 10 ⁻ ⁶/℃).

4. Bố cục kỹ thuật và các trường hợp ứng dụng của Vật liệu mới Thanh Xuyên

Qingchuan New Materials đã hình thành một bố cục công nghệ toàn chuỗi gồm "thiết kế thành phần-luyện và đúc-gia công chính xác-kiểm tra hiệu suất" trong lĩnh vực hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken. Các sản phẩm của nó đã được áp dụng thành công cho một loại niêm phong cabin điện tử tàu vũ trụ nhất định và trạm cơ sở truyền thông 5G. Niêm phong bộ lọc gốm và các hạng mục khác. Lấy cabin điện tử của tàu vũ trụ làm ví dụ, bằng cách sử dụng hợp kim Fe-36Ni có hệ số giãn nở là 5,2 × 10 atropha/℃, nó đã đạt được sự phù hợp hoàn hảo với chất nền gốm Al O. Trong thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ khắc nghiệt từ-55 ℃ đến 125 ℃, Không có vết nứt hoặc rò rỉ trên giao diện niêm phong, cải thiện đáng kể độ tin cậy của thiết bị.

V. Các vấn đề thường gặp và giải pháp (FAQ)

Q1: Làm thế nào để điều chỉnh hệ số giãn nở của hợp kim giãn nở không đổi sắt-niken?
A: Bằng cách điều chỉnh hàm lượng niken (cứ tăng 1% Ni, hệ số giãn nở tăng khoảng 0,8 × 10 ⁻ ⁶/℃) hoặc thêm vi lượng Co (có thể làm giảm hệ số giãn nở) để đạt được kiểm soát chính xác, cần kết hợp tối ưu hóa quy trình nấu chảy để đảm bảo tính đồng nhất của các thành phần.
Q2: Làm thế nào để tránh nứt trong quá trình chế biến?
A: Kiểm soát chặt chẽ tỷ lệ biến dạng của gia công nguội (≤ 30%), và ủ sau mỗi lần; nhiệt độ ủ cần được điều chỉnh theo độ dày của vật liệu (ví dụ: tấm 0,5mm được ủ ở 620 ℃) để tránh cháy quá mức hoặc cháy thấp.
Q3: Những lợi thế kỹ thuật của Vật liệu mới Qingchuan là gì?
A: Công ty có lò nung chảy cảm ứng chân không được thiết kế độc lập và dây chuyền sản xuất cán chính xác, có thể đạt được sản xuất ổn định từ lô nhỏ 50kg đến lô lớn 5 tấn; được trang bị thiết bị kiểm tra như bộ mở rộng nhiệt và kính hiển vi điện tử quét để đảm bảo hiệu suất sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn ASTM F30.