CN104928532B

CN104928532B - 一种移动通信设备的高强度壳体

Info

Publication number: CN104928532B
Application number: CN201510396427.2A
Authority: CN
Inventors: 郭策
Original assignee: Dongguan Lu Tong Machinery Co Ltd
Current assignee: Dongguan Lu Tong Machinery Co. Ltd.
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2017-03-29
Anticipated expiration: 2035-07-08
Also published as: CN104928532A

Abstract

一种移动通信设备的高强度壳体，通过对该移动通信设备的壳体设置加强块，以及对加强块的合金成分和制备方法进行改进，使得该移动通信设备壳体的耐腐蚀性、弹性模量和强度等性能得到大幅度提高，满足了移动通信设备对于壳体的强度和轻量化等综合性能的要求。

Description

一种移动通信设备的高强度壳体

技术领域

本发明属于移动通信领域和合金领域，特别是涉及一种移动通信设备的高强度壳体的钛铝合金壳体加强块。

背景技术

目前，移动通信设备，特别是只能手机的外壳多采用镁合金、铝合金或塑料制成。但是不管是镁合金、铝合金还是硬质的塑料，其硬度和刚度都不是很理想，使得使用者在使用的过程中容易造成手机弯曲、变形等情况。目前有一些移动通信设备采用在手机壳内部使用加强块的方式，但是加强块多采用不锈钢或普通钛铝合金，其难以保证刚度和轻薄化的双重要求。还有一些技术采用非晶合金作为加强块，大大的提高了整体成本。由于用户对移动终端设备的使用性能和耐久性的要求也在增长，三防手机的需求大量增多，但是通过密封技术来达到其防水、防尘的效果成本也比较高，如果壳体或加强块的耐腐蚀性提高，则会延长移动通信终端设备在极端环境下的使用寿命，因此急需发明一种成本相对不是很高，但是又能满足刚度和轻薄化、耐腐蚀性等多重要求的手机外壳。

发明内容

本发明的目的在于提出一种移动通信设备的高强度壳体。

具体通过如下技术手段实现：

一种移动通信设备的高强度壳体，所述移动通信设备的壳体设置加强块，所述加强块为钛铝合金，所述钛铝合金各合金元素按重量百分比计为：Al：6~8%，Nb：4~6%，Zr：0.6~2.2%，Mo：2.2~3.6%，Fe：0.1~0.6%，Si：0.02~0.06%，La：0.02~0.05%，余量为Ti和不可避免的杂质；

所述钛铝合金在铸造成加强块半成品之后进行如下热处理步骤：

（1）退火：将铸造成型之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到720~820℃，保温30~60min，然后炉冷到室温；

（2）时效：将退火之后的加强块半成品置入时效炉中，加热至300~330℃，时效处理5~6小时后，缓冷到室温；

（3）深冷：将时效处理之后的加强块半成品置入深冷箱进行深冷处理，深冷温度为-80~-160℃，深冷处理保温时间为20~30min，保温结束之后恢复至室温；

（4）均匀化：将深冷处理之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到120~180℃，保温25~35min，炉冷至室温；

（5）精细化处理：将均匀化处理之后的加强块半成品通过铣角操作进行精细化加工，得到加强块成品。

作为优选，所述退火的加热采用分级加热的方式，首先将加强块半成品加热到120~150℃，保温5~10min后，继续加热到350~380℃，保温10~20min，然后继续加热到720~820℃的退火保温温度。

作为优选，所述移动通信设备的外壳本体为硬质塑料、铝合金、镁合金或钛合金，将外壳本体与加强块固接，形成高强度的移动通信设备外壳。

作为优选，所述移动通信设备为手机。

本发明的效果在于：

1，通过对钛铝合金的成分含量进行改进，尤其是添加了La以及控制其含量，使得合金微观组织均匀细小，强度得到大幅度提高，通过合理改进各组分的含量使得其耐腐蚀性和弹性模量得到了大幅度改善。

2，通过对钛铝合金热处理方式的改进，使得钛铝合金的微观结构产生了改变（即该热处理方法隐含了特定的结构），从而对其断裂强度、屈服强度都得到了大幅度的改善。

3，通过对热处理过程中增加了深冷处理，以及将深冷处理与退火、时效等处理的顺序相互配合，以及深冷处理参数的改进，使得加强块的弹性模量、屈服强度等均得到了大幅度的改善。

4，通过将退火的加热过程分为三阶段的加热，使得钛铝合金的微观组织更加均匀稳定，使得其弹性模量得到了改善。

具体实施方式

实施例1

一种移动通信设备的高强度壳体，所述移动通信设备的外壳设置加强块，所述加强块为钛铝合金，所述钛铝合金各合金元素按重量百分比计为：Al：7.2%，Nb：5.2%，Zr：2.1%，Mo：2.9%，Fe：0.5%，Si：0.05%，La：0.03%，余量为Ti和不可避免的杂质。

通过测量，加强块的弹性模量为40GPa，屈服强度为560MPa，伸长率为12%。

实施例2

一种移动通信设备的高强度壳体，所述移动通信设备的外壳设置加强块，所述加强块为钛铝合金，所述钛铝合金各合金元素按重量百分比计为：Al：6.2%，Nb：5.0%，Zr：1.1%，Mo：3.0%，Fe：0.3%，Si：0.05%，La：0.029%，余量为Ti和不可避免的杂质，所述钛铝合金采用真空自耗电弧炉熔炼，采用精密铸造的方式铸造成型，铸造成加强块半成品之后进行如下热处理步骤：（1）退火：将铸造成型之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到790℃，保温51min，然后炉冷到室温；（2）时效：将退火之后的加强块半成品置入时效炉中，加热至320℃，时效处理5.2小时后，缓冷到室温；（3）深冷：将时效处理之后的加强块半成品置入深冷箱进行深冷处理，深冷温度为-110℃，深冷处理保温时间为25min，保温结束之后恢复至室温；（4）均匀化：将深冷处理之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到160℃，保温28min，炉冷至室温；（5）精细化处理：将均匀化处理之后的加强块半成品通过铣角操作进行精细化加工，得到加强块成品。

通过将加强块与铝合金壳体焊接成型得到高强度壳体。

通过测量，加强块的弹性模量为68GPa，屈服强度为780MPa，伸长率为19%，断面收缩率为55%。

实施例3

将实施例1所述组分的钛铝合金采用精密铸造的方式铸造成型，铸造成加强块半成品之后进行如下热处理步骤：（1）退火：将铸造成型之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到130℃，保温6min后，继续加热到360℃，保温12min，然后继续加热到810℃，保温50min，然后炉冷到室温；（2）时效：将退火之后的加强块半成品置入时效炉中，加热至320℃，时效处理5.5小时后，缓冷到室温；（3）深冷：将时效处理之后的加强块半成品置入深冷箱进行深冷处理，深冷温度为-120℃，深冷处理保温时间为22min，保温结束之后恢复至室温；（4）均匀化：将深冷处理之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到160℃，保温28min，炉冷至室温；（5）精细化处理：将均匀化处理之后的加强块半成品通过铣角操作进行精细化加工，得到加强块成品。（6）将步骤（5）得到的加强块成品通过熔塑的方式与硬质塑料外壳本体进行固接，得到移动通信设备的整个外壳。

通过测量，加强块的弹性模量为68GPa，断裂强度为930MPa，伸长率为18%，断面收缩率为51%。

Claims

1.一种移动通信设备的高强度壳体的制备方法，其特征在于，所述移动通信设备的壳体设置加强块，所述加强块为钛铝合金，所述钛铝合金各合金元素按重量百分比计为：Al：7.2~8%，Nb：5.2~6%，Zr：2.1~2.2%，Mo：2.9~3.6%，Fe：0.5~0.6%，Si：0.05~0.06%，La：0.03~0.05%，余量为Ti和不可避免的杂质；

所述钛铝合金采用真空自耗电弧炉熔炼，采用精密铸造的方式铸造成型，在铸造成加强块半成品之后进行如下热处理步骤：

（3）深冷：将时效处理之后的加强块半成品置入深冷箱进行深冷处理，深冷温度为-80~-110℃，深冷处理保温时间为20~30min，保温结束之后恢复至室温；

2.根据权利要求1所述的移动通信设备的高强度壳体的制备方法，其特征在于，所述退火的加热采用分级加热的方式，首先将加强块半成品加热到120~150℃，保温5~10min后，继续加热到350~380℃，保温10~20min，然后继续加热到720~820℃的退火保温温度。

3.根据权利要求1或2所述的移动通信设备的高强度壳体的制备方法，其特征在于，所述移动通信设备的外壳本体为硬质塑料、铝合金、镁合金或钛合金，将外壳本体与加强块固接，形成高强度的移动通信设备外壳。