[发明专利]铁铬合金表面铜涂层及其制备方法

说明书

本申请涉及一种铁铬合金表面铜涂层及其制备方法，属于金属涂层技术领域。一种铁铬合金表面铜涂层的制备方法，包括：将表面成功沉积铜涂层的铁铬合金基体在300‑800℃、惰性气体气氛下热处理2‑4h，铜涂层通过气体动力喷涂法沉积而得。本申请将气体动力沉积得到的铜涂层的铁铬合金基体在惰性气氛下热处理有助于促进界面元素扩散，从而提高铜涂层与铁铬合金基体的结合强度。热处理过程中，涂层内部发生组织再结晶，使涂层内部晶粒更加均匀，提高了铁铬合金表面铜涂层的导热性和稳定性。通过适合温度及保温时间退火处理得到的铜涂层具有较高的结合强度和导热性能。

技术领域

本申请涉及金属涂层技术领域，且特别涉及一种铁铬合金表面铜涂层及其制备方法。

背景技术

铁铬合金由于其优异的耐腐蚀性能，在工业生产应用十分广泛，随着航空航天、汽车、电器行业的不断发展，一些机械工件的功能需求越来越高，铁铬合金相对于铜而言其导热性能已无法满足市场需求，所以在铁铬合金上附着一层铜涂层对现代工业的发展具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种铁铬合金表面铜涂层及其制备方法，以改善铁铬合金表面铜涂层的结合强度较低、导热性能不佳的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种铁铬合金表面铜涂层的制备方法，包括：将表面沉积有铜涂层的铁铬合金基体在300-800℃、惰性气体气氛下热处理2-4h，铜涂层通过气体动力喷涂法沉积而得。

本申请将气体动力沉积得到的铜涂层的铁铬合金基体在惰性气氛下热处理有助于促进界面元素扩散，从而提高铜涂层与铁铬合金基体的结合强度。热处理过程中，涂层内部发生组织再结晶，使涂层内部晶粒更加均匀，提高了铜涂层的导热性和稳定性。通过适合温度及保温时间退火处理得到铜涂层具有较高的结合强度和导热性能。

在本申请的部分实施例中，在铁铬合金基体表面沉积铜涂层的步骤包括：将铜粉在非氧化性气流束中加速后喷涂至铁铬合金基体，非氧化性气流束的温度为300-800℃，非氧化性气流束的气体压力为3-10MPa。在本申请的部分实施例中，非氧化性气流束的温度为500-800℃，非氧化性气流束的气体压力为6-10MPa。

将非氧化性气体加热至上述温度、上述压力，再携带铜粉喷涂基体，使得铜粉撞击基体的过程中能够击碎基体表面致密的钝化膜，能够促进粉末颗粒与基体的结合。并且铜粉在该温度和压力的气流中不易被氧化，几乎不会对生成的铜涂层产生影响。

在本申请的部分实施例中，气体动力喷涂的喷涂间距为20-40mm。气体动力喷涂的扫描速率为200-400mm/s，送粉量为200-400g/min。

在上述喷涂条件下能够形成致密、孔隙率低的涂层，有助于提高铁铬合金表面铜涂层的结合强度。

在本申请的部分实施例中，铜粉在进料前还包括：在80℃-100℃的条件下进行预热。

本申请采用的预热温度不易过高，是由于铜粉高温下容易发生氧化，使得铁铬合金表面铜涂层的性能降低。该预热温度能够保障铜粉不被氧化。

在本申请的部分实施例中，铜粉的粒径小于100μm。

该粒径大小铜粉有助于提高涂层的致密性，降低涂层的孔隙率。

在本申请的部分实施例中，气体动力喷涂的送料气体为He或N₂。

该气体较易获得，且成本低。

在本申请的部分实施例中，对表面沉积有铜涂层的铁铬合金基体进行热处理的温度为500-800℃。

该热处理温度有助于获得性能较好的铜涂层。

第二方面，本申请实施例提供了一种铁铬合金表面铜涂层，由上述铁铬合金表面铜涂层的制备方法制备而得。