匀晶科技发布高强Invar合金及其增材制造方案

Invar合金具有极低的热膨胀系数，在精密工程领域应用广泛。传统Invar合金强度较低，屈服强度介于240-300 MPa，严重限制了其应用场景。另一方面，Invar合金Ni含量高（31-36 wt.%），材料成本高，机加工材料损耗大，导致零部件制造成本高。  

针对以上难题，匀晶科技研发出高强Invar合金（YJ-HS Invar），包括锻制和增材制造两个版本，表现出非常良好的性能。在30-100 ℃的范围内，锻制和增材制造YJ-HS Invar的热膨胀系数绝对值分别比常规锻制4J32 Invar合金低48%和63%（热膨胀系数绝对值越低，温度变化对零件尺寸的影响越小）。室温下，锻制和增材制造YJ-HS Invar的屈服强度分别比常规锻制4J32高38%和97%，详见下文图表。同时，匀晶科技子公司中科金材研发出该合金的低成本增材制造粉末制备技术，显著降低粉末制造成本。

在此基础上，匀晶科技与客户合作开发出Invar合金部件低成本增材制造方案。相比传统机加工方案，部件制造成本可降低15%-40%，交期由约50-60天缩短至约35-40天。

表1. 锻制和增材制造YJ-HS Invar合金与4J32 Invar合金的热膨胀系数对比

表2. 锻制和增材制造YJ-HS Invar合金与4J32 Invar合金的强度对比

图1. 增材制造和锻制YJ-HS Invar合金与锻制4J32 Invar合金的热膨胀曲线

图2. 增材制造和锻制YJ-HS Invar与4J32 Invar合金的拉伸应力-应变曲线

备注：以上图表中4J32合金的数据为匀晶科技依照GB/T 37797-2019规定成份，通过真空熔炼、热锻、VIGA制粉+LPBF增材制造及热处理所制备样品的实测数据。