钛合金基材的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是有关于一种钛合金基材的结构，旨在提供一种只需透过简单的机械加工处理，即可轻易调整其材料特性的钛合金基材。
【背景技术】
[0002]—般运动器材(高尔夫球头、打击面)、壳状结构(电子部品机壳、表壳)、小型五金零件、汽机车零件等小型金属配件，为能获得预期的结构强度，以及符合加工成本及产能等条件需求会采用精密铸造或者精密模锻的工艺方式生产。
[0003]例如，可透过精密铸造或精密模锻方式，将金属材料预制成一具预定形状的粗胚，由该粗胚做为加工预定规格成品的基材，或者将粗胚进一步施以至少一道表面加工程序成为预定规格的基材，以供进一步加工成为各式成品(合金制品)。
[0004]在现有的金属材料中，钛合金因为集合了多种贵金属及基底金属的优点(如强度高、抗腐蚀、质量轻、生物兼容性佳、热传导性低、延展性佳、对人体无害等良好的机械性质)，尤适合透过精密模锻的工艺方式加工成为高尔夫球头、打击面、电子部品机壳、表壳、小型五金零件、汽机车零件，甚至人工植体等钛合金制品。
[0005]再者，随着钛合金制品的功能、用途不同，钛合金基材在钛合金制品的加工制造应用端，多会进一步利用冲压、切削、研磨甚至表面处理等加工制程确定钛合金制品的外型、尺寸；相对的，钛合金基材除了具备与其最终的钛合金制品所需的结构强度之外，最好能够同时具备方便加工的优点；因此，如何提供一种可方便加工应用端透过简单的机械加工处理，即可依照自行的需求轻易调整其材料特性的钛合金基材，长久以来一直是产业界及学术界所亟欲解决的课题。
【实用新型内容】
[0006]现有本实用新型所解决的技术问题在提供一种可透过简单的机械加工处理，轻易调整其材料特性的钛合金基材。
[0007]本实用新型所采用的技术手段如下所述。
[0008]根据本实用新型的目的，提出一种钛合金基材，由合金化的钛经至少一道铸锻加工塑性成型；其特征在于:此钛合金基材具有至少一呈长轴晶组织结构型态排列的第一结构层，以及至少一相对位于至少一第一结构层相邻的一侧且呈等轴晶组织结构型态分布的第二结构层。
[0009]根据本实用新型的目的，又提出一种钛合金基材，由合金化的钛经至少一道铸锻加工塑性成型；其特征在于:此钛合金基材具有至少一呈长轴晶组织结构型态排列的第一结构层，以及至少一相对位于至少一第一结构层相邻的一侧且呈等轴晶组织结构型态分布的第二结构层，其中，第一结构层与基材表面形成有30度~90度的夹角。
[0010]根据本实用新型的目的，再提出一种钛合金基材，由合金化的钛经至少一道铸锻加工塑性成型；其特征在于:此钛合金基材具有至少一呈长轴晶组织结构型态排列且体积占所有钛合金基材10%以上的第一结构层，以及至少一呈等轴晶组织结构型态分布且体积占所有钛合金基材10%以上的第二结构层。
[0011]利用上述结构特征，本实用新型的钛合金基材，可依照供货或加工需求以预先设定厚度的板、块型态呈现，或是以预先设定形状的胚体形态呈现；于使用时，整体钛合金基材可视其所应用的钛合金制品实际需求，选择保留所有的第一结构层，或透过简单的研磨或切削加工处理或浇口设计，于钛合金制品特定需求部位，将部分或全数第一结构层去除，达到轻易调整其材料特性的目的。
[0012]依据上述结构特征，钛合金基材的厚度可小于3_，第一结构层体积可占所有钛合金基材40%以上。
[0013]依据上述结构特征，第一结构层体积可占所有钛合金基材的80 %，第二结构层体积可占所有钛合金基材的20%。
[0014]依据上述结构特征，钛合金基材的厚度可介于之间，第一结构层体积可占所有钛合金基材20%以上。
[0015]依据上述结构特征，第一结构层体积可占所有钛合金基材的40%，第二结构层体积可占所有钛合金基材的60%。
[0016]依据上述结构特征，钛合金基材的厚度可大于8_，第二结构层体积可占所有钛合金基材50%以上。
[0017]依据上述结构特征，第一结构层体积可占所有钛合金基材的10 %，第二结构层体积可占所有钛合金基材的90%。
[0018]依据上述结构特征，第二结构层可设于相邻第一结构层一侧外表层。
[0019]依据上述结构特征，第二结构层可设于相邻第一结构层局部外表层。
[0020]依据上述结构特征，第二结构层可设于第一结构层内部的相邻侧。
[0021]本实用新型所产生的有益效果如下。
[0022]承上所述，本实用新型的钛合金基材具备可让应用端轻易调整其材料特性的优点，因此可藉以降低应用端的加工难度及加工成本；尤其，本实用新型的钛合金基材在制造时，更可依照不同钛合金制品的加工需求，预先制成不同厚度级距的钛合金基材，以及不同厚度级距所对应的第二结构层比例，以方便应用端直接挑选适当厚度级距的钛合金基材使用，以相对更为积极、可靠的手段，降低钛合金制品的加工成本，同时亦能够确保钛合金制品应有的加工质量。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的钛合金基材的结构示意图。
[0024]图2为本实用新型的钛合金基材的结构剖视图。
[0025]图3为本实用新型的钛合金基材各种结构态样所适应各类产品的示意图。
[0026]图4为本实用新型的钛合金基材加工成为高尔夫球杆击球面形式的钛合金制品的第一局部剖视图。
[0027]图5为本实用新型的钛合金基材加工成为高尔夫球杆击球面形式的钛合金制品的第二局部剖视图。
[0028]图6为本实用新型的钛合金基材加工成为表壳形式的钛合金制品局部剖视图。
[0029]图7为本实用新型的钛合金基材加工成为手机壳形式的钛合金制品局部剖视图。
[0030]图号说明:
[0031]10钛合金基材
[0032]11第一结构层
[0033]111长轴晶
[0034]12第二结构层
[0035]12 1 等轴晶。
【具体实施方式】
[0036]请参阅图1及图2，其分别为本实用新型的钛合金基材的结构示意图及结构剖视图。如图1所示，此钛合金基材10由合金化的钛经至少一道铸锻加工塑性成型，其可透过简单的机械加工处理，轻易调整其材料特性。钛合金基材10具有至少一呈长轴晶111组织结构型态排列的第一结构层11，以及至少一相对位于至少一第一结构层11相邻的一侧且呈等轴晶121组织结构型态分布的第二结构层12。更进一步地，此钛合金基材10可加工成型使得第一结构层11与基材表面形成有夹角，如图2所示，其中，该夹角较佳可为30度~90度，但不以此为限。另外，在结构配置上，第一结构层11的体积较佳可占所有钛合金基材10的10%以上，第二结构层12的体积较佳亦为占所有钛合金基材10的20%以上。
[0037]于实施时，可先提供一金属模具组装至一铸造室内，再将合金化的钛物料置放于一熔炼室，且在真空状态下对熔炼室内的合金化的钛物料进行加热，待熔炼室内的金属物料形成熔融状时，且对铸造室进行抽真空后，将熔融状的合金化的钛物料充填至金属模具，再启动一顶压系统带动金属模具对熔融状的合金化的钛物料施压，即可经由上述铸锻加工，将合金化的钛塑性成型，待冷却后即完成如图1所示的钛合金基材。
[0038]原则上，本实用新型的钛合金基材，可依照供货或加工需求以预先设定厚度的板、块型态呈现，或是以预先设定形状的胚体形态呈现；于使用时，整体钛合金基材可视其所应用的钛合金制品实际需求，选择保留所有的第一结构层，或透过简