[发明专利]一种Fe-Al涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种Fe‑Al涂层的制备方法。本发明是在非水溶液中对活化后的基体进行原位电镀，得到的镀层组织致密、结晶细致、具有较高的位错密度。经过热处理可得到渐变式成分、结构的Fe‑Al涂层，涂层与基体结合牢靠，且分布均匀。根据实施例的记载，本发明所述的制备方法制备得到的Fe‑Al涂层的维氏显微硬度为6.15HV～7.48HV。

技术领域

本发明涉及Fe结构材料表面防护技术领域，尤其涉及一种Fe-Al涂层的制备方法。

背景技术

Fe-Al是一种金属间化合物，具有良好的高温抗氧化、抗硫化及耐腐蚀性能、密度小、成本低、高温强度和比强度高等优点，同时，作为环境友好材料，不会对环境产生污染，在近年来受到普遍的重视和研究。

目前，Fe-Al涂层的制备方法有热浸镀法、粉末埋渗法、料浆法、气相法和热喷涂法等。但利用上述制备方法会存在制备过程中处理温度过高导致基体的高温强度和抗蠕变性能下降的问题。也就是说，现有技术中还没有一种能够满足基体高温强度和抗蠕变性能不会下降的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备Fe-Al涂层的方法，且得到的Fe-Al涂层中基体的高温强度和抗蠕变性能不会下降。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种Fe-Al涂层的制备方法，包括以下步骤：

将AlCl₃和有机盐混合，得到AlCl₃非水溶液；

以铁基镀件为阳极、铝为阴极、所述AlCl₃非水溶液为电解质，对所述铁基镀件进行活化，得到活化铁基镀件；

以铝为阳极、所述活化铁基镀件为阴极、所述AlCl₃非水溶液为电解质，进行电镀铝，在所述活化铁基镀件的表面形成铝镀层，得到镀铝初坯；

将所述镀铝初坯进行热处理，在所述铁基镀件的表面形成Fe-Al涂层。

优选的，所述有机盐为卤化烷基吡啶、卤化烷基咪唑和卤化烷芳基铵盐中的一种或几种。

优选的，所述AlCl₃和有机盐的摩尔比为(1.5～2.0)：1。

优选的，所述活化的电流密度为30～50mA/cm²。

优选的，所述活化的温度为20～50℃，所述活化的时间为30～120min。

优选的，所述电镀铝的电流密度为15～30mA/cm²。

优选的，所述电镀铝的温度为20～50℃，所述电镀铝的时间为50～120min。

优选的，所述热处理的温度为700～750℃，所述热处理的时间为36～48h。

优选的，所述铝镀层的厚度为20～30μm。

优选的，所述Fe-Al涂层的厚度为20～30μm。