钛钢复合材料零部件及其制备方法技术

本申请公开了一种钛钢复合材料零部件及其制备方法，所述钛钢复合材料零部件的制备方法包括以下步骤：制备钛合金喂料以及合金钢喂料；将所述钛合金喂料通过注射成型，制备得到钛合金基体；将所述合金钢喂料通过嵌套式注射成型，在所述钛合金基体的表面的耐磨区域加工合金钢层，得到钛钢复合材料零部件。本申请解决了现有技术制备的零部件难以同时满足低密度、高强度和高耐磨性的要求。高强度和高耐磨性的要求。高强度和高耐磨性的要求。

【技术实现步骤摘要】
钛钢复合材料零部件及其制备方法


[0001]本申请涉及金属复合材料
，尤其涉及一种钛钢复合材料零部件及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着5G(5th Generation Mobile Communication Technology，第五代移动通信技术)通信、区块链，云计算、下一代互联网技术等的发展，电子产品朝着更小型化、更轻盈化、更精密化的方向发展，手机，平板电脑，笔记本电脑，AR(Augmented Reality，增强现实)/VR(Virtual Reality，虚拟现实)的快速发展，金属精密零件作为消费电子产品重要的零件获得了较大发展。随着智能穿戴的发展，以穿戴式计算机为代表的AR/VR产品将快速发展，它们的体积更小、重量更轻、功能更强大，并于由于具有头部穿戴特性，其便携性更强，体验感更强。人体的头部对于穿戴产品的重量敏感度很高，过重的产品会让消费者产生不适感，降低了舒适度，因此发展轻量化材料结构件和功能件，是改善客户体验重要的发展方向。同时，像AR眼镜转轴等精密五金件，除了要求轻量化以外，由于其结构复杂，体积小，对其强度也具有较高的要求，防止在佩戴时或折叠时损坏，同时，像AR眼镜转轴等精密五金件在佩戴时会经历反复折叠，其整个寿命期内会折叠5万次以上，因此对转轴类的零件还要求高强度高耐磨特性。
[0003]然而，目前制作的零部件，难以同时满足低密度、高强度和高耐磨性的要求。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种钛钢复合材料零部件及其制备方法，旨在解决现有技术制备的零部件难以同时满足低密度、高强度和高耐磨性的要求。
[0005]为实现上述目的，本申请提供一种钛钢复合材料零部件的制备方法，所述钛钢复合材料零部件的制备方法包括以下步骤：
[0006]所述钛钢复合材料零部件的制备方法包括以下步骤：
[0007]制备钛合金喂料以及合金钢喂料；
[0008]将所述钛合金喂料通过注射成型，制备得到钛合金基体；
[0009]将所述合金钢喂料通过嵌套式注射成型，在所述钛合金基体的表面的耐磨区域加工合金钢层，得到钛钢复合材料零部件。
[0010]可选地，所述钛合金喂料包括钛合金粉末和第一粘结剂，所述合金钢喂料包括合金钢粉末和第二粘结剂。
[0011]可选地，所述钛合金粉末包括球形钛合金粉末，所述球形钛合金粉末的平均粒径小于45μm。
[0012]可选地，所述合金钢粉末包括球形合金钢粉末，所述球形合金钢粉末的平均粒径小于35μm。
[0013]可选地，所述合金钢粉末包括耐磨合金钢粉末。
[0014]可选地，所述钛合金基体的密度小于或等于4.5g/cm3，抗拉强度大于或等于900MPa。
[0015]可选地，所述钛钢复合材料零部件的密度小于或等于5g/cm3，抗拉强度大于或等于900MPa。
[0016]可选地，所述合金钢层的厚度大于或等于50μm，所述合金钢层的维氏硬度大于500。
[0017]可选地，所述在所述钛合金基体的表面的耐磨区域加工合金钢层的步骤之后，还包括：
[0018]对所述合金钢层的进行表面粗糙度处理，以使得所述钛钢复合材料零部件的摩擦副表面对所述合金钢层表面的摩擦系数小于0.01。
[0019]本申请还提供一种钛钢复合材料零部件，所述钛钢复合材料零部件应用于头戴显示设备，所述钛钢复合材料零部件采用如上所述的钛钢复合材料零部件的制备方法加工得到，所述钛钢复合材料零部件包括：
[0020]钛合金基体；
[0021]以及包覆于所述钛合金基体的表面部分或全部区域的合金钢层。
[0022]本申请提供了一种钛钢复合材料零部件及其制备方法，通过制备钛合金喂料以及合金钢喂料，将所述钛合金喂料通过注射成型，制备得到钛合金基体，由于钛合金的强度与钢相当，但密度较小，约为4.5g/cm3，仅为钢的60％左右，以钛合金为原料制作的钛合金基体具有高强度低密度的优点，但钛合金材料耐磨性较差，进而通过将所述合金钢喂料通过嵌套式注射成型，在所述钛合金基体的表面的耐磨区域加工合金钢层，得到钛钢复合材料零部件，制备的所述钛钢复合材料零部件的主体为钛合金，钛合金表面耐磨部位复合有合金钢层，其中，钛合金主要起到轻量化效果，可以使得最终制备的钛钢复合材料零部件的密度不高于5g/cm3，钛合金基体的抗拉强度不低于900Mpa，也起到主承力的作用，钛合金表面的合金钢层主要起到耐磨作用，进而使得最终制备的钛钢复合材料零部件具有高强度、低密度和高耐磨性的优点，克服了现有技术制备的零部件难以同时满足低密度、高强度和高耐磨性的要求。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本申请钛钢复合材料零部件的制备方法的一实施例的流程示意图；
[0026]图2为本申请钛钢复合材料零部件的一实施例的结构示意图；
[0027]图3为本申请实施例1中复合齿轮的结构示意图；
[0028]图4为本申请实施例2中复合转轴的结构示意图；
[0029]图5为本申请实施例3中平面摩擦副的结构示意图；
[0030]图6为本申请实施例1
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3中测试样条坯料的结构示意图。
[0031]附图标号说明：
[0032]标号名称标号名称10钛合金基体20合金钢层30钛合金40合金钢
[0033]本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本专利技术保护的范围。
[0035]随着5G通信、区块链，云计算、下一代互联网技术等的发展，电子产品朝着更小型化、更轻盈化、更精密化的方向发展，手机，平板电脑，笔记本电脑，AR/VR的快速发展，金属精密零件作为消费电子产品重要的零件获得了较大发展。随着智能穿戴的发展，以穿戴式计算机为代表的AR/VR产品将快速发展，它们的体积更小、重量更轻、功能更强大，并于由于具有头部穿戴特性，其便携性更强，体验感更强。人体的头部对于穿戴产品的重量敏感度很高，过重的产品会让消费者产生不适感，降低了舒适度，因此发展轻量化材料结构件和功能件，是改善客户体验重要的发展方向。同时，像AR眼镜转轴等精密五金件，除了要求轻量化以外，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛钢复合材料零部件的制备方法，其特征在于，所述钛钢复合材料零部件的制备方法包括以下步骤：制备钛合金喂料以及合金钢喂料；将所述钛合金喂料通过注射成型，制备得到钛合金基体；将所述合金钢喂料通过嵌套式注射成型，在所述钛合金基体的表面的耐磨区域加工合金钢层，得到钛钢复合材料零部件。2.如权利要求1所述的钛钢复合材料零部件的制备方法，其特征在于，所述钛合金喂料包括钛合金粉末和第一粘结剂，所述合金钢喂料包括合金钢粉末和第二粘结剂。3.如权利要求2所述的钛钢复合材料零部件的制备方法，其特征在于，所述钛合金粉末包括球形钛合金粉末，所述球形钛合金粉末的平均粒径小于45μm。4.如权利要求2所述的钛钢复合材料零部件的制备方法，其特征在于，所述合金钢粉末包括球形合金钢粉末，所述球形合金钢粉末的平均粒径小于35μm。5.如权利要求2所述的钛钢复合材料零部件的制备方法，其特征在于，所述合金钢粉末包括耐磨合金钢粉末。6.如权利要求1所述的钛钢复合材料零部件的制备方法，其特征在于，所述钛合金基体...

【专利技术属性】
技术研发人员：范亮，王鹏飞，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：