[发明专利]一种铜铬复合涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种铜铬复合涂层的制备方法，包括：将铜粉末和铬粉末混合后烘干，得到冷喷涂原料；利用冷喷涂设备将冷喷涂原料喷涂在铜基板上，得到具有Cu‑Cr复合涂层的样品；对Cu‑Cr复合涂层进行退火处理，然后对样品进行后处理得到获得Cu‑Cr复合涂层样品。可获得厚度约3.0mm的铜铬复合涂层，且铜铬复合涂层沉积效率高、力学性能优异、具有较好的耐磨性，且硬度均超过125HV。

技术领域

本发明属于铜合金制备方法技术领域，涉及一种铜铬复合涂层的制备方法。

背景技术

铜铬合金是一类具有优异综合力学性能和物理性能的功能结构一体化材料。它既具有高强高塑性，又具备优良的导热、导电和耐腐蚀性能，是制备电阻焊电机、金属模具、点焊机端子、集成电路引线框架、真空开关触头等高电导率高强度的优选材料。

到目前为止，铜铬合金的制备方法主要有粉末烧结法、真空电弧熔炼法、机械合金化法、等离子喷涂法等。其中铜铬复合涂层主要通过等离子喷涂法实现，但利用此方法仅能在基体上形成一个很薄的铜铬合金涂层，合金涂层厚度最大只有2um左右，且喷涂速率小，成本较高且工作效率较低，限制了其推广和应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种铜铬复合涂层的制备方法，解决了现有技术中存在的铜铬合金涂层厚度较薄的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种铜铬复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将铜粉末和铬粉末混合后烘干，得到冷喷涂原料；

步骤2、利用冷喷涂设备将冷喷涂原料喷涂在铜基板上，得到具有Cu-Cr复合涂层的样品；

步骤3、对Cu-Cr复合涂层进行退火处理，然后对样品进行后处理得到获得Cu-Cr复合涂层样品。

本发明的特点还在于：

铜粉末的粒径为40～50μm，铬粉末的粒径为30～45μm，铜粉末和铬粉末的质量比为1:0.8～1。

步骤1中烘干过程中的温度为80～90℃，烘干时间为20～30min。

冷喷涂设备的工艺参数为：冷喷涂距离为8～12mm，送粉速率为0.9～1.2rpm，冷喷涂压力为2.1～2.3MPa，喷涂温度为400～500℃，气体为N₂或He。

步骤3中退火处理过程的退火温度为750～850℃，退火处理时间为2～4h。

本发明的有益效果是：

本发明的铜铬复合涂层的制备方法，得到的铜铬复合涂层沉积效率高、力学性能优异、具有较好的耐磨性，且硬度均超过125HV；得到的铜铬复合涂层组织成分均匀、喷涂损失小、生产成本低；得到的铜铬复合涂层与基体结合紧密，孔隙率低；表面光滑且厚度较大，可获得厚度约3.0mm的铜铬复合涂层。

附图说明

图1是本发明一种铜铬复合涂层的制备方法得到铜铬复合涂层的横截面微观形貌图；

图2是本发明一种铜铬复合涂层的制备方法得到铜铬复合涂层的表面微观形貌图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种铜铬复合涂层的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、将纯度为99.8％、粒径为40～50μm的铜粉末和粒径为30～45μm的铬粉末按照质量比为1:0.8～1进行高能球磨混合1～1.5h，然后在真空干燥箱中以温度80～90℃烘干20-30min，得到冷喷涂原料；