一种基于非晶合金材料的补强结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于非晶合金材料的补强结构，包括主体金属结构以及非晶合金补强组件，所述非晶合金补强组件以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属材料相连；所述非晶合金补强组件包括1个或多个非晶合金补强结构件，每一独立的补强结构件包含于所述主体金属结构中的比例为5‑100%；所述非晶合金补强结构件根据主体金属结构特征具有相适配的预定形状，且设于所述主体金属结构中需要进行补强的局部区域。本实用新型专利技术采用嵌入预制补强组件的方式，使具有高强度、硬度的非晶合金材料作为补强组件与金属基体实现深度结合。

A Reinforcement Structure Based on Amorphous Alloy Material

The utility model discloses a reinforcing structure based on amorphous alloy material, which comprises a main metal structure and an amorphous alloy reinforcing component. The amorphous alloy reinforcing component is connected with the main metal material by means of inlay, outsourcing, penetration, partial connection or transitional connection. The amorphous alloy reinforcing component comprises one or more amorphous alloy reinforcing structural parts, each of which is composed of one or more amorphous alloy reinforcing structural parts. The proportion of the independent reinforcement structure included in the main metal structure is 5 to 100%. The amorphous alloy reinforcement structure has a matching predetermined shape according to the main metal structure characteristics, and is located in the local area requiring reinforcement in the main metal structure. The utility model adopts the method of embedding a prefabricated reinforcing component, so that the amorphous alloy material with high strength and hardness can be used as reinforcing component to realize deep bonding with the metal matrix.

【技术实现步骤摘要】
一种基于非晶合金材料的补强结构
本技术属于金属复合材料领域，具体涉及一种基于非晶合金材料的补强结构。
技术介绍
金属材料是国民生产生活中最常使用的材料之一，具有高强度、高硬度、外观质感好等优点，在建筑、军工、航空航天、3C电子、日用品等领域具有非常广泛的应用基础。金属材料的应用尽管已经渗透至国民生产生活的方方面面，但是在长期的使用过程中，针对使用环境较为严格的场合，仍旧存在许多无法弥补的缺陷。在建筑、军工、航空航天、3C电子、日用品等领域，由于具有高档的外观效果和足够强的硬度，金属材料是产品中结构件、部分外观件的不二之选，但是就目前所使用的金属材料来说，总是不能达到最高要求。以不锈钢材料为例，尽管塑性、硬度达标，但是耐腐蚀能力较差、密度高，相同的比强度要求下无法满足轻量化的要求，又如铝合金材料，尽管耐腐蚀能力好、密度低，但是硬度和抗冲击能力差，制成的产品不耐摔。针对常用金属材料本身存在的缺点，许多研究者针对金属材料的成分、表面处理等方式进行了改善，但是均不能达到较为理想的效果。近年来提出了针对不同金属材料的特性设置对应的内生强化相的技术方案，将金属材料制成包含有金属、以金属为主体结构的复合材料，如金属陶瓷材料，以克服材料本身的缺陷。但是在实际应用中还存在以下问题：1、与金属种类不匹配的材料，如陶瓷、塑胶材料性能与金属材料差异过大，复合过程中工艺复杂，且金属相与异质材料相无法构成有机的整体，形成的复合材料在强外力的作用下容易分崩离析。2、在利用不同的金属作为内生强化相的技术方案中，内生强化相由于产品各部位降温速度有差异从而存在分布均匀性难以控制的情况，制造出的一体化产品在受到压铸或者热压应力的过程中，内生强化相难以均匀的承受应力，从而导致应变程度不一致，极易产生断裂的现象。针对上述缺陷，有研究人员提出了一些相关的表面应力处理和表面涂层的技术方案，均为在主体金属的表面形成抵抗变形的结构，想借此抵消热压应力，减少压力对内生强化相的影响，但在产品的实际断裂模式下，表面应力处理和表面涂层能够产生的技术效果非常有限，而且表面应力处理和表面涂层结构为新的工艺过程，增加以后大幅提升了整体的工艺加工的难度，从而直接提升了制备出来的产品的成本，更加限制了这一技术的应用。
技术实现思路
为了解决所述现有技术的不足，本技术提供了一种基于非晶合金材料的对常见金属材料进行补强的结构以及该结构的成型方法和应用。本技术所要达到的技术效果通过以下方案实现：本技术中提供的基于非晶合金材料的补强结构，包括主体金属结构以及非晶合金补强组件，所述非晶合金补强组件以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属材料相连；所述非晶合金补强组件包括1个或多个非晶合金补强结构件，每一独立的补强结构件包含于所述主体金属结构中的比例为5-100%；所述非晶合金补强结构件根据主体金属结构特征具有相适配的预定形状，且设于所述主体金属结构中需要进行补强的局部区域。进一步地，所述非晶合金包括锆基非晶合金、钛基非晶合金、铜基非晶合金、铁基非晶合金、铝基非晶合金、镁基非晶合金、钴基非晶合金、镍基非晶合金、稀土基非晶合金中的一种或多种的组合。进一步地，所述主体金属结构材质为纯金属单质材料、铁合金材料、铝合金材料、镁合金材料、铜合金材料、钛合金材料、锆合金材料、锌合金材料中的一种或者多种。进一步地，所述非晶合金补强组件材质为与所述主体金属结构材质主合金成分相同的非晶合金体系。进一步地，所述非晶合金补强结构件为条状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的边框结构相连；或者所述非晶合金补强结构件为折角状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的边、角结构相连；或者所述非晶合金补强结构件为环状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的环形结构相连。进一步地，所述非晶合金补强结构件设于所述主体金属结构边角处；所述非晶合金补强结构件包括与所述主体金属结构边角形状相适配的第一支撑部和第二支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部之间设有加强筋。进一步地，所述过渡连接方式为设有过渡连接件作为中间连接载体分别与主体金属结构以及非晶合金补强组件相连；所述过渡连接件材质为非晶合金材料。本技术中还提供一种上述基于非晶合金材料的补强结构的成型方法，包括如下步骤：S01，将非晶合金补强组件装设于模具中的设定位置；S02，将主体金属结构原料注入模具中与非晶合金补强组件结合，施与模腔压力使其成型，构成所需基于非晶合金材料的补强结构。本技术中的基于非晶合金材料的补强结构可应用于3C产品中，进一步地，所述3C产品至少具有一个边，并且与电子元器件相连，所述3C产品与所述电子元器件相连部位为所述基于非晶合金材料的补强结构中的主体金属结构或者非晶合金补强组件。本技术具有以下优点：1、本技术中的基于非晶合金材料补强复合金属结构可实现对常见金属材料在工作过程中特殊受力区域需要进行补强的结构进行特定部位补强加固的技术效果。2、本技术采用嵌入预制补强组件的方式，使具有高强度、硬度的非晶合金材料作为补强组件与金属基体实现深度结合，在采用该方式的产品受到弯曲或者冲击而产生的力时，金属基体与非晶合金补强组件形成互相支撑的结构，对比单纯采用普通金属材料作为框架的产品，本技术中的非晶合金材料补强结构增强了金属材料的硬度、强度和韧性，防止了一次冲击即对产品产生完全破坏性的直接失效，对内部结构提供了可持续使用的升级保护。附图说明图1为本技术中基于非晶合金材料的补强结构的实施例1结构示意图；图2为本技术中基于非晶合金材料的补强结构的实施例2结构示意图；图3为本技术中基于非晶合金材料的补强结构的实施例3结构示意图；图4为本技术中基于非晶合金材料的补强结构的实施例4结构示意图；图5为本技术中基于非晶合金材料的补强结构的实施例5结构示意图；图6为本技术中基于非晶合金材料的补强结构的实施例6结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的说明。实施例1如附图1所示为本技术实施例1中基于非晶合金材料的补强结构的结构示意图，该结构作为产品外框进行使用，可以应用于智能手机、平板电脑、通信产品等外框结构上。该结构包括主体金属框架结构101（不锈钢制件）以及非晶合金补强结构件102（锆基非晶合金），在本实施例中，非晶合金补强结构件102为内嵌于外框101内的相类似的框式结构。在实际的制造过程中，非晶合金补强结构件102为一整体件时，容易导致加工过程原料注入加压过程中的不均匀，故本实施例中非晶合金补强结构件102优选设为两对称半框结构拼接，或者设为四条两两相对设置的条状结构组成非晶合金补强结构件102的形状结构。该实施例中的基于非晶合金材料的补强结构同样适用于主体金属框架结构为环形框结构的产品，与之相适配的非晶合金补强结构件设为相适配的环状结构或者拼接形成环状结构即可。实施例2如附图2所示为本技术实施例中提供的基于非晶合金材料补强结构的另一种应用，与实施例1不同之处在于，该结构包括主体金属框架结构201（3系变形铝合金制件）以及非晶合金补强组件（La基非晶合金），该非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于非晶合金材料的补强结构，其特征在于：包括主体金属结构以及非晶合金补强组件，所述非晶合金补强组件以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构相连；所述非晶合金补强组件包括1个或多个非晶合金补强结构件；所述非晶合金补强结构件根据主体金属结构特征具有相适配的预定形状，且设于所述主体金属结构中需要进行补强的局部区域。

【技术特征摘要】
1.一种基于非晶合金材料的补强结构，其特征在于：包括主体金属结构以及非晶合金补强组件，所述非晶合金补强组件以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构相连；所述非晶合金补强组件包括1个或多个非晶合金补强结构件；所述非晶合金补强结构件根据主体金属结构特征具有相适配的预定形状，且设于所述主体金属结构中需要进行补强的局部区域。2.如权利要求1所述基于非晶合金材料的补强结构，其特征在于：所述非晶合金补强组件材质为与所述主体金属结构材质主合金成分相同的非晶合金体系。3.如权利要求1所述基于非晶合金材料的补强结构，其特征在于：所述非晶合金补强结构件为条状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的边框结构相连；或者所述非晶合金补强结构件为折角状，以内嵌、外包、穿透、部分连接或者过渡连接的方式与所述主体金属结构的边、角结构相连；或者所述非晶合金补强结构件为环状...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄利敏，
申请(专利权)人：东莞市坚野材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44