[發明專利]一種銅表面處理工藝

在審

• 申請號: 201610054979.X
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105586559A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 王建飛
• 申請（專利權）人: 太倉捷公精密金屬材料有限公司
• 主分類號: C23C2/12
• 分類號: C23C2/12;C23C2/02;C23C2/26;C23C2/28
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 李光松

技術領域

本發明涉及一種銅表面處理工藝。

背景技術

銅及銅合金是人類歷史上使用最早的金屬材料之一。銅合金具 有高的導電性、導熱性、耐腐蝕性及優良的成形性,廣泛用于電力、 電工、礦山、冶金及機械制造業。但銅合金表面的熱耐磨性能較差, 工程應用中常常需要進行表面涂覆或改性。

銅屬半貴金屬，與平衡氫電極相比，具有較正的電位，但和氧 電極電位相比，又較負。所以在大多數條件下可能進行陰極吸氧腐 蝕，而不可能從酸中析出氫。當酸、堿中無氧化劑存在時，銅比較 耐蝕；當含氧化劑時，銅發生腐蝕。

銅腐蝕按過程分為化學腐蝕、電化學腐蝕和物理腐蝕。化學腐 蝕是銅表面與周圍介質直接發生電化學作用而引起的破壞。在腐蝕 過程中，電子的傳遞是在銅與氧化劑之間直接進行的。電化學腐蝕 是銅表面與離子電導的電介質發生電化學反應而產生的破壞，也是 一種最普遍、最常見的腐蝕，同時也是比較嚴重的一類腐蝕。銅在 大氣、海水、土壤、酸、堿、鹽介質中的腐蝕絕大多數是電化學腐 蝕。電化學腐蝕可以和機械、力學、生物的破壞共同作用，加劇金 屬銅的損失。物理腐蝕是指銅由于單純的物理作用所引起的破壞， 這類腐蝕所占比例較小。

純銅具有很高的導熱性、導電性和抗蝕性，在冶金工業和石化 工業中得到廣泛應用。例如使用純銅制造煉鐵高爐中的風口、渣口、 冷卻壁、轉爐氧槍噴頭、鋼坯熱切割割槍燒嘴、煉鋼連鑄機中的結 晶器以及一些化工設備部件等。這些部件的工作環境一面與高溫液 體或氣體介質直接接觸，另一面與水或者氣體等冷卻介質接觸。但 是，純銅的抗高溫氧化性差，硬度低、不耐磨。用純銅制作的風口、 渣口和結晶器等在高溫鐵水、鋼水的沖刷、磨損下很容易失效損壞。 冶金行業傳熱銅制品的壽命問題是世界性的難題，世界各國都在努 力解決。目前被認為效果較好的技術多為表面強化方法，其中包括： 鍍合金、滲合金以及堆焊耐熱合金，此外還有熱噴涂隔熱涂層以及 鑲嵌瓷片等工藝方法。傳統的處理方法效果不好，處理需要較高的 成本，并且處理好的工件其性能不能達到要求，因此急需一種改進 的技術來解決上述技術缺陷。

發明內容

本發明提供了一種銅表面處理工藝。

本發明針對上述技術缺陷所提出的技術方案是：

一種銅表面處理工藝，包括以下步驟：

(1)采用機械清洗及化學清洗的方式對工件表面進行清洗處理；

(2)對工件進行噴砂處理；

(3)將工件隔氧加熱至520-560℃，保持溫度，將工件浸入熔化的 鋁液中，在將其取出；

(4)將工件迅速冷卻；

(5)工件冷卻至常溫后對工件進行噴丸處理；

(6)工件表面噴涂封孔劑；

(7)將工件在熱處理爐中進行加熱擴散。

工件浸入鋁液中的時間為1-2min。

擴散處理在大氣環境的熱處理中進行，加熱溫度750-820℃，溫 度保持3-6小時，自然冷卻。

本發明的有益效果是：工藝過程簡單，操作方便，實際生產成 本較小，使用本發明制成的工件其表面硬度高，耐磨性強，耐腐蝕 性強，易于推廣。

具體實施方式

一種銅表面處理工藝，包括以下步驟：(1)采用機械清洗及化學清 洗的方式對工件表面進行清洗處理；(2)對工件進行噴砂處理； (3)將工件隔氧加熱至550℃，保持溫度，將工件浸入熔化的鋁液 中，在將其取出；(4)將工件迅速冷卻；(5)工件冷卻至常溫后 對工件進行噴丸處理；(6)工件表面噴涂封孔劑；(7)將工件在 熱處理爐中進行加熱擴散，工件浸入鋁液中的時間為1min，擴散處 理在大氣環境的熱處理中進行，加熱溫度760℃，溫度保持4小時， 自然冷卻，工藝過程簡單，操作方便，實際生產成本較小，使用本 發明制成的工件其表面硬度高，耐磨性強，耐腐蝕性強，易于推廣。