突破關鍵技術！廣州有研粉體助力 MIM 4J29 Kovar合金性能躍升，為精密制造注入新動能

在金屬注射成型（MIM）領域，如何攻克合金燒結孔隙缺陷、提升材料致密性與抗疲勞性能，一直是行業關注的核心課題。近日，廣州有研粉體材料科技有限公司聯合華南理工大學、廣東省科學院新材料研究所等單位，在 MIM 4J29 Kovar合金研究中取得重要突破，相關成果已發表于國際權威期刊《Materials Science & Engineering A》（材料領域TOP期刊），為高性能Kovar合金精密構件的規模化生產提供了全新技術路徑。

論文首頁截圖

4J29 Kovar合金作為一種鐵鎳鈷系定膨脹合金，憑借在25-400℃溫度范圍內穩定的熱膨脹性能，被廣泛應用于電子封裝、精密儀器等領域。而 MIM  技術作為近凈成形工藝的代表，能高效量產復雜形狀的金屬構件，二者結合本應成為精密制造的 “黃金搭檔”。

但長期以來，4J29 Kovar合金在 MIM  燒結過程中面臨兩大難題：一是其單相奧氏體結構導致燒結致密化速率低，構件易產生大量孔隙；二是孔隙缺陷會顯著降低合金的強度與抗疲勞性能，嚴重限制了 MIM  技術在Kovar合金精密件生產中的應用。

為解決這一行業痛點，廣州有研粉體團隊從原材料特性與后處理工藝雙維度出發，開展了系統性研究。團隊首先通過水氣聯合霧化技術制備了4J29 Kovar合金粉末，并采用氣流分級技術實現精準分選，為后續實驗提供了粒徑可控、成分均勻的優質原料。

在核心工藝探索中，團隊創新性地將熱等靜壓（HIP）技術與 MIM 工藝結合，重點研究了初始粉末粒徑、燒結溫度對 HIP 處理后合金顯微組織與性能的影響。通過大量實驗驗證發現：燒結過程中產生的孔隙，能為 HIP 處理時的塑性變形提供空間，進而促進再結晶并加速致密化 -- 這一關鍵機制的發現，為工藝參數優化指明了方向。

經過多組參數對比，團隊*終確定了*優工藝方案：采用粒徑 D50=7.039μm的粉末，在1200℃較低燒結溫度下制備 MIM 燒結件，再經 HIP  處理（1200℃、150MPa、保溫2h）。該方案下制備的4J29 Kovar合金，展現出*的綜合性能：

密度達到8.14g/cm3，孔隙數量與尺寸顯著降低，且孔隙球形度從0.624提升至0.753；

力學性能全面優化，抗拉強度達 511±6MPa，屈服強度 346±4MPa，伸長率41.8±0.5%；

抗疲勞性能大幅提升，在 325MPa *大應力下，疲勞壽命可達4.36×10?次循環，遠超常規燒結樣品；

熱膨脹性能穩定，25-400℃范圍內平均熱膨脹系數僅為5.00×10??/℃，完全滿足精密封裝對熱膨脹系數穩定性的嚴苛要求。

此次研究成果不僅為MIM 4J29 Kovar合金的性能提升提供了理論支撐與技術方案，更彰顯了廣州有研粉體材料科技有限公司在金屬粉末制備與 MIM 工藝優化領域的技術實力。未來，公司將繼續聚焦高端金屬粉體材料的生產與應用工藝創新，推動更多高性能金屬粉體在電子信息、航空航天等領域的應用，為我國高端制造業的高質量發展貢獻力量！