CN104894433B - 一种平板电脑 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种平板电脑，包括平板电脑本体、电池和壳体，通过对该平板电脑的壳体设置加强块，以及对加强块的组分含量和制备方法进行改进，使得该平板电脑壳体的弹性模量、强度等性能得到大幅度提高，满足了平板电脑对于壳体的强度和轻量化等综合性能的要求。

Description

一种平板电脑
技术领域
本发明属于移动通信领域和合金领域，特别是涉及一种平板电脑的钛合金壳体加强块。
背景技术
目前，只能设备极度普及，平板电脑以其轻量、便捷，逐渐的替代PC，平板电脑的外观和抗压、抗碰撞等性能就越来越受到重视，目前的平板电脑外壳多采用镁合金、铝合金、钛合金或塑料制成。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平板电脑弯曲、变形等情况。目前有一些平板电脑采用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，但是大大的提高了整体成本。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双重要求的平板电脑壳体。
发明内容
本发明的目的在于提出一种平板电脑。
具体通过如下技术手段实现：
一种平板电脑，包括平板电脑本体、电池和壳体，所述平板电脑的壳体包括外壳和设置在外壳上的加强块，所述加强块为钛合金，所述钛合金各合金元素按重量百分比计为：Nb：16~22%，Zr：3.0~5.5%，Ta：8~12%，Fe：0.1~0.6%，La：0.01~0.05%，余量为Ti和不可避免的杂质。
作为优选，所述钛合金在铸造成加强块半成品之后进行如下热处理步骤：
（1）淬火：将铸造成型之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到300~320℃，保温10~12min，然后继续加热到620~650℃，保温10~12min，然后继续加热到780~820℃，保温1~2小时，进行强喷水淬冷，淬冷到室温；
（2）时效：将淬火之后的加强块半成品置入时效炉中，加热至320~360℃，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-120~-150℃，深冷处理保温时间为25~35min，保温结束之后恢复至室温；
（4）回火：将深冷处理之后的加强块半成品置入回火炉中，加热到120~180℃，保温25~35min，出炉空冷至室温；
（5）精细化处理：将回火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，所述平板电脑的外壳本体为硬质塑料、铝合金或镁合金，将外壳本体与加强块固接，形成高强度的平板电脑外壳。
作为优选，所述钛合金采用真空感应炉熔炼，采用精密铸造的方式铸造成加强块半成品。
本发明的效果在于：
1，通过对钛合金的成分含量进行改进，使得其强度和弹性模量得到了大幅度改善；通过对合金中添加La元素，使得晶粒得到大幅度细化，实现了合金微观组织的均匀稳定，从而提高了强度和韧性；
2，通过对钛合金热处理方式的改进，使得钛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，以及将深冷处理与时效、回火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，通过将淬火的加热过程分为三阶段的加热，使得钛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
一种平板电脑，所述平板电脑的外壳设置加强块，所述加强块为钛合金，所述钛合金各合金元素按重量百分比计为：Nb：18%，Zr：5.1%，Ta：9%，Fe：0.38%，La：0.036%，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43GPa，屈服强度为526MPa，伸长率为18%。
实施例2
一种平板电脑，所述平板电脑的外壳设置加强块，所述加强块为钛合金，所述钛合金各合金元素按重量百分比计为：Nb：21%，Zr：3.9%，Ta：11%，Fe：0.52%，La：0.039%，余量为Ti和不可避免的杂质，所述钛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）淬火：将铸造成型之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到315℃，保温11min，然后继续加热到638℃，保温11min，然后继续加热到796℃，保温1.2小时，进行强喷水淬冷，淬冷到室温；（2）时效：将淬火之后的加强块半成品置入时效炉中，加热至339℃，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-133℃，深冷处理保温时间为29min，保温结束之后恢复至室温；（4）回火：将深冷处理之后的加强块半成品置入回火炉中，加热到138℃，保温29min，出炉空冷至室温；（5）精细化处理：将回火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焊接的方式与铝合金外壳本体进行固接，得到平板电脑的整个壳体。
通过测量，加强块的弹性模量为68GPa，屈服强度为715MPa，伸长率为18%，断面收缩率为55%。
实施例3
将实施例1所述组分的钛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）淬火：将铸造成型之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到318℃，保温11min，然后继续加热到642℃，保温11min，然后继续加热到802℃，保温1.1小时，进行强喷水淬冷，淬冷到室温；（2）时效：将淬火之后的加强块半成品置入时效炉中，加热至342℃，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-138℃，深冷处理保温时间为29min，保温结束之后恢复至室温；（4）回火：将深冷处理之后的加强块半成品置入回火炉中，加热到139℃，保温29min，出炉空冷至室温；（5）精细化处理：将回火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焊接的方式与铝合金外壳本体进行固接，得到平板电脑的整个壳体。
通过测量，加强块的弹性模量为69GPa，断裂强度为926MPa，伸长率为19%，断面收缩率为49%。

Claims (3)

1.一种平板电脑，包括平板电脑本体、电池和壳体，其特征在于，所述平板电脑的壳体包括外壳和设置在外壳上的加强块，所述加强块为钛合金，所述钛合金各合金元素按重量百分比计为：Nb：16~22%，Zr：3.0~5.5%，Ta：8~12%，Fe：0.1~0.6%，La：0.01~0.05%，余量为Ti和不可避免的杂质；
所述钛合金在铸造成加强块半成品之后进行如下热处理步骤：
（1）淬火：将铸造成型之后的加强块半成品置入电阻炉中，加热到300~315℃，保温10~12min，然后继续加热到620~650℃，保温10~12min，然后继续加热到780~820℃，保温1~2小时，进行强喷水淬冷，淬冷到室温；
（2）时效：将淬火之后的加强块半成品置入时效炉中，加热至320~360℃，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-120~-150℃，深冷处理保温时间为25~35min，保温结束之后恢复至室温；
（4）回火：将深冷处理之后的加强块半成品置入回火炉中，加热到120~180℃，保温25~35min，出炉空冷至室温；
（5）精细化处理：将回火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。
2.根据权利要求1所述的平板电脑，其特征在于，所述平板电脑的外壳本体为硬质塑料、铝合金或镁合金，将外壳本体与加强块固接，形成高强度的平板电脑外壳。
3.根据权利要求1所述的平板电脑，其特征在于，所述钛合金采用真空感应炉熔炼，采用精密铸造的方式铸造成加强块半成品。
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