[發(fā)明專利]一種補(bǔ)強(qiáng)復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)及其成型方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810260130.7
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN108273978A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃利敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市堅(jiān)野材料科技有限公司
• 主分類號(hào): B22D19/02
• 分類號(hào): B22D19/02;B22D27/09
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 鄧義華;王瑋

本發(fā)明公開了一種補(bǔ)強(qiáng)復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)，包括主體金屬結(jié)構(gòu)以及補(bǔ)強(qiáng)組件，所述補(bǔ)強(qiáng)組件以內(nèi)嵌、外包、穿透、部分連接或者過渡連接的方式與所述主體金屬材料相連；所述補(bǔ)強(qiáng)組件包括1個(gè)或多個(gè)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，每一獨(dú)立的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)件包含于所述主體金屬結(jié)構(gòu)中的比例為5?100%；所述補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)件根據(jù)主體金屬結(jié)構(gòu)特征具有相適配的預(yù)定形狀，且設(shè)于所述主體金屬結(jié)構(gòu)中需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的局部區(qū)域。本發(fā)明采用嵌入預(yù)制補(bǔ)強(qiáng)組件的方式，使預(yù)制補(bǔ)強(qiáng)組件與非晶合金基體實(shí)現(xiàn)深度結(jié)合，在采用該方式的產(chǎn)品受到彎曲或者沖擊而產(chǎn)生的力時(shí)，預(yù)制補(bǔ)強(qiáng)組件與非晶合金件之間形成相互支撐的結(jié)構(gòu)，在非晶合金件的彈性范圍之內(nèi)，對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部的電子元器件或者其他零件形成雙重保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬?gòu)?fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有補(bǔ)強(qiáng)功能的復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)及其成型方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

金屬材料是國(guó)民生產(chǎn)生活中最常使用的材料之一，具有高強(qiáng)度、高硬度、外觀質(zhì)感好等優(yōu)點(diǎn)，在建筑、軍工、航空航天、3C電子、日用品等領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。非晶合金材料是近年來高速發(fā)展的一種新型的金屬材料，具有高的比強(qiáng)度、比模量、較高的硬度、耐磨及耐腐蝕性，已經(jīng)在航空航天、汽車運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品、消費(fèi)電子等領(lǐng)域獲得應(yīng)用并引起越來越多的關(guān)注。但是由于非晶合金獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)特性，使非晶合金本身不具備塑性變形或者塑性變形能力較低，其到達(dá)彈性極限后及失效斷裂的特性也限制了其應(yīng)用范圍。針對(duì)上述情況已有大量的研究工作來提高非晶合金的塑形指標(biāo)，如通過成分調(diào)節(jié)生成內(nèi)生強(qiáng)化相、表面應(yīng)力處理、表面涂層等方式，但是均不能達(dá)到較為理想的效果。

如申請(qǐng)?zhí)?00880105518.4名為《用于將玻璃插入物一體地陷到金屬邊框中的方法及所生產(chǎn)的電子設(shè)備》的專利中提出的方案：將透明構(gòu)件放置于模具中，然后將液態(tài)的非晶態(tài)合金注入至上述模具中，然后使非晶態(tài)合金硬化從而使非晶態(tài)合金與透明構(gòu)件形成一體組件。現(xiàn)有技術(shù)中非晶合金內(nèi)生強(qiáng)化相的制備方法與上述技術(shù)方案相同或者相似，均為利用與非晶合金材質(zhì)不同的異質(zhì)構(gòu)件與非晶合金形成一體組件，利用預(yù)先在模具中置入非晶合金或者異質(zhì)構(gòu)件，然后注入液態(tài)或者軟化態(tài)另一組成，最后利用模具壓鑄、熱壓等工藝使形成一體組件，而異質(zhì)構(gòu)件構(gòu)成非晶態(tài)合金結(jié)構(gòu)中的內(nèi)生強(qiáng)化相。

上述技術(shù)方案盡管在許多文獻(xiàn)和專利中得到披露，而且也有許多研究者對(duì)其進(jìn)行了更為細(xì)化的改進(jìn)，如增加連接結(jié)構(gòu)的方式，但是在實(shí)際制造技術(shù)中卻并未得到廣泛應(yīng)用，究其原因在于，上述技術(shù)中的內(nèi)生強(qiáng)化相由于產(chǎn)品各部位降溫速度有差異從而存在分布均勻性難以控制的情況，制造出的一體化產(chǎn)品在受到壓鑄或者熱壓應(yīng)力的過程中，內(nèi)生強(qiáng)化相難以均勻的承受應(yīng)力，從而導(dǎo)致應(yīng)變程度不一致，極易產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象。針對(duì)上述難以克服的缺點(diǎn)，也提出了一些相關(guān)的表面應(yīng)力處理和表面涂層的技術(shù)方案，均為在非晶合金的表面形成抵抗變形的結(jié)構(gòu)，想借此抵消熱壓應(yīng)力，減少壓力對(duì)內(nèi)生強(qiáng)化相的影響，但在產(chǎn)品的實(shí)際斷裂模式下，表面應(yīng)力處理和表面涂層能夠產(chǎn)生的技術(shù)效果非常有限，而且表面應(yīng)力處理和表面涂層結(jié)構(gòu)為新的工藝過程，增加以后大幅提升了整體的工藝加工的難度，從而直接提升了制備出來的產(chǎn)品的成本，更加限制了這一技術(shù)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決所述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種利用補(bǔ)強(qiáng)組件對(duì)結(jié)構(gòu)上需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的主體金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行特定部位補(bǔ)強(qiáng)加固的補(bǔ)強(qiáng)復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明所要達(dá)到的技術(shù)效果通過以下方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明中提供的補(bǔ)強(qiáng)復(fù)合金屬結(jié)構(gòu)，其特征在于：

包括主體金屬結(jié)構(gòu)以及補(bǔ)強(qiáng)組件，所述補(bǔ)強(qiáng)組件以內(nèi)嵌、外包、穿透、部分連接或者過渡連接的方式與所述主體金屬材料相連；所述補(bǔ)強(qiáng)組件包括1個(gè)或多個(gè)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)件，每一獨(dú)立的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)件包含于所述主體金屬結(jié)構(gòu)中的比例為5-100%；

所述補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)件根據(jù)主體金屬結(jié)構(gòu)特征具有相適配的預(yù)定形狀，且設(shè)于所述主體金屬結(jié)構(gòu)中需要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的局部區(qū)域。