上海富驰推动MIM高氮奥氏体不锈钢 与手机3摄结缘

最近，随着华为P20 Pro的热卖，其优异的拍照效果赢得广大消费者追捧，一种新的材料进入了大家的视线，这就是用于制作P20 Pro手机摄像头装饰圈的高氮无磁奥氏体不锈钢（HNSS）。

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HNSS是如何横空出世成为摄像头装饰圈热门材料的呢？我们要从手机使用这个部件对材料的特殊要求开始。

首先，智能手机的自动对焦是通过音圈马达来实现的，这就要求摄像头模块的周边材料具有低的磁导率（即通常所说的无磁），否则就会影响调焦马达的磁场，从而影响拍照效果；其次，要求摄像头装饰圈材料具有高的强度，以提供对镜头的保护；同时，作为手机的外观部件，还需要具有良好的耐腐蚀性能。

从材料选择上看，轧制316L不锈钢型材符合以上要求，但是由于摄像头装饰圈结构复杂，采用轧制型材+CNC加工工艺效率较低，需要很长的CNC加工时间，成本很高。铝合金型材+CNC加工工艺效率稍高于316L，但也需要较长的CNC加工时间，成本也较高，并且强度较差，ID实现较差。铝合金压铸有其夹杂、缩孔、气孔等导致的先天缺陷，难以到达较好的ID外观要求……

近几年在手机部件制造中获得广泛应用的金属粉末注射成形（MIM）技术，是一种高效率的金属零件近净成形工艺，非常适合大批量生产复杂金属部件，能够大幅降低加工成本，并且可以实现较好的ID效果。在MIM工艺材质的选择上，总部位于上海宝山的富驰高科技股份有限公司进行了大量的理论研究、分析及材料筛选，立足自主研发、突破技术壁垒，分析了MIM316L、MIM17-4PH等MIM材料的工艺优缺点及性能匹配度，总结研发出适合手机摄像头装饰圈性能要求的MIM HNSS材料及自主喂料技术，有力支撑了MIM工艺在手机摄像头装饰圈上的应用。

不锈钢要实现无磁，关键是要保证内部为奥氏体组织，这需要在材料成份中加入大量稳定奥氏体的合金元素来实现。我们所熟知的18-8型不锈钢，通过加入Ni元素来形成奥氏体组织（304L、316L），是应用最广泛的奥氏体不锈钢，但是MIM316L不锈钢强度偏低，在满足3摄像头装饰圈强度要求时表现较差。

除了Ni之外，Mn、N等也是稳定奥氏体的元素，特别是N，它的奥氏体稳定能力几乎是Ni的20倍。由于Ni 的价格昂贵，很早以前人们就开展了以N代Ni来制备奥氏体不锈钢的研究，并发展出了众多牌号的HNSS高氮不锈钢（例如Armco公司的Nitronic系列）。但是N元素虽然在固态奥氏体中的溶解度很高，在铁素体和钢水中的溶解度却较低，用熔炼-铸造方法生产高氮不锈钢需要非常特殊的工艺和昂贵的设备，因此这一类型的不锈钢虽然很早就出现了，应用却并不广泛。

MIM技术为HNSS的应用提供了新的契机。MIM工艺的原料是非常细小的金属粉末（颗粒直径<30微米），通过高温固相烧结来得到最终的制品，如果在烧结过程中使用合适的高纯氮气气氛，就可以将N元素通过扩散作用渗透到不锈钢金属基体中去（其扩散距离仅为颗粒直径的一半，很容易完成），从而很方便地获得高氮含量的奥氏体无磁不锈钢制品。同时，溶解的大量氮原子填入奥氏体fcc晶格中的八面体间隙，产生强烈的晶格畸变，带来显著的固溶强化效果，所以MIM HNSS的强度大大高于MIM316L不锈钢。

上海富驰MIM HNSS材料在手机3摄装饰圈上的成功使用，再次证明行业深耕的优势，上海富驰坚持20年专注发展自主MIM技术和材料，其产品应用在消费电子、汽车、医疗、工具锁具、通讯（5G）等领域全面开花， 为推动中国MIM行业的进步贡献了力量。