專利名稱：機(jī)器部件的熱噴涂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種機(jī)器部件、尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)部件，該部件用熱噴涂方法涂覆一涂層材料，并將該部件暴露到高溫中對(duì)上述涂層材料進(jìn)行熱處理。本發(fā)明還公開一種將一涂層加到機(jī)器部件上的方法。
背景技術(shù)：
機(jī)器部件必須滿足一些特殊要求，這些要求如強(qiáng)度、抗腐蝕性能、抗磨損、使用壽命和材料彈性等。
現(xiàn)在，機(jī)器部件通常由鑄鐵塊制成，這些鑄件能基本滿足加在材料身上的強(qiáng)度和彈性等要求，但是當(dāng)加熱到某一溫度限以上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磨損問題?，F(xiàn)在有很多機(jī)器部件、如在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的滑動(dòng)表面之間，會(huì)受到內(nèi)部摩擦引起的磨損問題。特別是在大型柴油機(jī)中，摩擦力可以很大。除了摩擦外，熱環(huán)境也會(huì)降低材料的強(qiáng)度，并迅速導(dǎo)致鑄鐵材料的機(jī)器部件出現(xiàn)很大的磨損，鑄鐵部件在高溫時(shí)不具有所需要的抗磨性能。因此鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)部件在出現(xiàn)磨損的表面上常常設(shè)有抗磨層或磨合層。
然而，在鑄塊材料和抗磨層之間得到足夠的結(jié)合強(qiáng)度確實(shí)出現(xiàn)了很多困難。結(jié)合不好會(huì)出現(xiàn)問題，這里由于存在著抗磨材料會(huì)從鑄塊材料上磨掉的危險(xiǎn)。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，鑄塊表面的材料由于磨損而與相鄰機(jī)器部件接觸，這會(huì)導(dǎo)致出問題的機(jī)器部件大大地縮短壽命。
另一個(gè)問題是即使表面之間的連接相當(dāng)牢固，涂層也會(huì)逐漸磨掉，只要抗磨層沒有受損，機(jī)器部件的磨損進(jìn)展緩慢，然而一旦該層脫落，機(jī)器部件會(huì)迅速磨損。結(jié)果就很難確定機(jī)器部件應(yīng)該更換的時(shí)間。
熱噴涂常常用來(lái)將涂層加到鐵塊上。用熱噴涂加一涂層的通常出現(xiàn)的問題是所產(chǎn)生的涂層包括一部分松散顆粒。這些松散的顆粒增大了兩個(gè)機(jī)器部件滑動(dòng)表面之間的“三體磨損”的危險(xiǎn)。三體磨損常常引起上面指出的逐步磨損的過(guò)程。
在操作中，機(jī)器部件，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)部件的一些區(qū)域會(huì)暴露到高溫、溫差很大和高腐蝕環(huán)境的影響中。為了抵抗這些應(yīng)力誘發(fā)原因的影響，除了前面提到的抗磨損外，機(jī)器部件的涂層還必須具有很大的可塑性和熱穩(wěn)定性?？伤苄钥梢员焕斫鉃樵谕繉拥牧鸭y開始之前，材料具有最大可能的變形。不僅在操作中，而且在加工期間的熱沖擊和高溫差也可使這些機(jī)器部件在熱處理時(shí)受到類似的影響，下面將對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步的討論。
為了在涂層和基板之間提供牢固的結(jié)合，人們已對(duì)加熱后或燒結(jié)后的涂層采用了多種方法。US5268045提供了這種先有技術(shù)的涂層方法的例子，其中將被涂層的工件進(jìn)行電化學(xué)清洗，再用金屬涂覆的熱噴涂，然后再進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，使金屬滲透到工件的表面內(nèi)。
在此過(guò)程中，涂層將達(dá)到它的熔化溫度，一個(gè)危險(xiǎn)是影響到下層基板，從而在該基板上產(chǎn)生應(yīng)力。另外，在這種方法中，會(huì)產(chǎn)生一種具有降低的可塑性的剛硬的涂層。
對(duì)于在基板上涂層和在彎曲的鑄塊上涂層常常會(huì)出現(xiàn)上述問題。當(dāng)涂層加到鑄塊上受熱時(shí)，鑄塊也將被加熱，因此將會(huì)導(dǎo)致機(jī)器部件塊熱膨脹。在熱處理后，當(dāng)機(jī)器部件冷卻時(shí)，它將回到其原來(lái)的形狀，因此新的結(jié)合的涂層將不得不隨著機(jī)器部件變化。如果涂層是加在彎曲形狀的表面上，涂層在冷卻時(shí)受到拉伸應(yīng)力，這就有可能開裂或剝離，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)器部件的工作壽命縮短。
與先有技術(shù)相關(guān)的另一些問題將在該文件中進(jìn)行更詳細(xì)的描述。因此要求發(fā)現(xiàn)一種方法，它能在機(jī)器部件上提供一種牢固結(jié)合的并具有壽命延長(zhǎng)的抗磨涂層。還有一個(gè)目的是發(fā)現(xiàn)一種方法，它能在盡量減少的應(yīng)力的情況下在機(jī)器部件上提供一層涂層，同時(shí)還可以減少涂層內(nèi)顆粒松脫和實(shí)際裂紋的危險(xiǎn)?，F(xiàn)在，還沒有一種能克服上述問題的在機(jī)器部件上加上涂層的方法是已知的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種特別宜用于在機(jī)器部件上加上一涂層的方法，它能滿足下列必需的要求抗磨損、彈性、抗腐蝕、剛度、熱穩(wěn)定性和可塑性。
另一個(gè)目的是提供一個(gè)帶涂層的機(jī)器部件，它不會(huì)具有先有技術(shù)中出現(xiàn)的上述缺點(diǎn)。從下面對(duì)本發(fā)明的描述可以更清楚本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明提供一種將涂層加到一機(jī)器部件的至少部分表面上的方法，上述方法包括下列步驟用熱噴涂方法加上上述涂層材料，在高溫上熱處理上述涂層材料，處理的時(shí)間長(zhǎng)到足以至少使上述涂層材料部分地滲透到下面表面上，為了在上述機(jī)器部件表面加上多層同樣材料的涂層，再加上一層附加的涂層材料層，在每個(gè)上述涂層材料層上均進(jìn)行熱處理，其中上述熱處理在至少上述涂層的各顆粒的接觸點(diǎn)上產(chǎn)生凹槽形式。
按照本發(fā)明的方法，在涂層材料和機(jī)器部件表面之間形成牢固的結(jié)合，在涂層內(nèi)也形成內(nèi)部牢固的結(jié)合。通過(guò)控制加到機(jī)器部件上涂層的加熱溫度，該涂層材料將在上述涂層中和機(jī)器部件表面的顆粒之間的接觸點(diǎn)(微件焊接)產(chǎn)生凹槽，從而在上述顆粒之間產(chǎn)生牢固的結(jié)合。按照涂層材料和機(jī)器部件的不同，將上述材料暴露到低于或接近于涂層材料熔點(diǎn)的加熱溫度中可產(chǎn)生接觸點(diǎn)凹槽。一種可用于機(jī)器部件上的涂層材料通常包括一種基材和一種增強(qiáng)材料。通常但不是絕對(duì)的，加到機(jī)器部件上的涂層材料在涂層的增強(qiáng)材料的熔化溫度的60％～80％的范圍內(nèi)。因此基材將在短時(shí)間內(nèi)被加熱到它的熔化溫度上，屆時(shí)在材料上產(chǎn)生上述凹槽形式。采用本發(fā)明的方法，提供了一種涂層，它在涂層的顆粒之間包括敞開的微孔。另外按照本發(fā)明的方法，達(dá)到了減少機(jī)器部件涂層中的松散的顆粒的目的。
熱噴涂裝置和熱處理裝置最好連接在一起并相對(duì)于機(jī)器部件移動(dòng)，同時(shí)對(duì)上述機(jī)器部件加上上述涂層材料并進(jìn)行熱處理。
通過(guò)控制移動(dòng)可以需要的方式來(lái)控制熱暴露時(shí)間。
為了對(duì)上述機(jī)器部件提供所需要的高溫?zé)崽幚恚詈貌捎酶袘?yīng)加熱。感應(yīng)加熱的熱處理被認(rèn)為是有效的和省錢的，但也采用本專業(yè)技術(shù)人員公知的其它方法，一個(gè)其它方法是激光。
本發(fā)明方法的另一好處是所得到的機(jī)器部件的涂層具有均勻分布的孔隙。上述所得到的機(jī)器部件的涂層最好具有1～15％之間的體積的孔隙率。該涂層材料包括產(chǎn)生的微孔，因此就能吸收在使用中由于產(chǎn)生的應(yīng)力而引起的變形和缺陷。
敞開的微孔還可用作潤(rùn)滑物質(zhì)的緩沖件，從而在機(jī)器部件使用時(shí)提供潤(rùn)滑劑的效果，因此可減小摩擦和磨損。然而封閉的微孔不易接納外部送入的潤(rùn)滑劑，因此在需要時(shí)很少使用。
另外，每個(gè)上述涂層材料層通常具有的厚度為0.005-0.40mm之間。按照本發(fā)明方法的一層厚度最好在0.01mm左右。為了在熱暴露期間在涂層的顆粒之間的接觸點(diǎn)產(chǎn)生所需要的凹槽，本發(fā)明方法的一層涂層厚度在0.005-0.10mm之間。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選方法中，在送到上述熱噴涂過(guò)程中時(shí)，涂層材料是粉狀的。為了獲得一種有效的和受控制的制造過(guò)程，在送到上述熱噴射過(guò)程時(shí)，上述涂層材料還可具有象細(xì)絲那樣的形式。
在本發(fā)明的一種特別推薦的方法中，該方法用于一個(gè)包括彎曲形表面的機(jī)器部件上，上述涂層材料加到上述彎曲形表面的至少部分區(qū)域上。對(duì)于這種機(jī)器部件，本方法特別適用，這是因?yàn)槿绫尘凹夹g(shù)部分中提到的，在彎曲形狀的機(jī)器部件上采用傳統(tǒng)涂層技術(shù)伴隨誘導(dǎo)應(yīng)力的問題是非常困難的。為了進(jìn)一步減小誘導(dǎo)應(yīng)力，在加上上述涂層材料的步驟之前預(yù)熱上述機(jī)器部件。
按照本發(fā)明，還提供一種機(jī)器部件，它通過(guò)熱噴涂過(guò)程涂覆涂層材料，將上述涂層材料進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，處理的時(shí)間足以至少使部分上述涂層材料滲透到下面的表面中，另外再加上一層涂層材料，并接著對(duì)每層上述涂層材料進(jìn)行熱處理，從而在上述機(jī)器部件表面上提供多層上述涂層材料，上述涂層材料包括在至少上述涂層中的顆粒之間的接觸點(diǎn)上的凹槽。
按照本發(fā)明機(jī)器部件涂層的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可在涂層材料和機(jī)器表面之間獲得牢固的結(jié)合，以及在涂層內(nèi)獲得牢固的結(jié)合。通過(guò)控制加到機(jī)器部件上的涂層材料上的熱量，該涂層材料在上述涂層和機(jī)器部件表面中的顆粒之間的接觸點(diǎn)(微件焊接)產(chǎn)生凹槽，從而在顆粒之間產(chǎn)生牢固的結(jié)合。按照所用涂層和所用機(jī)器部件選擇的材料的不同，通過(guò)使上述材料暴露到低于材料熔點(diǎn)的熱量中來(lái)產(chǎn)生接觸點(diǎn)的凹槽。
通常但不是絕對(duì)的，機(jī)器部件上的涂層材料的高溫?zé)崽幚淼臏囟确秶谟米魍繉拥脑鰪?qiáng)材料的熔化溫度的60-80％的范圍內(nèi)。采用本發(fā)明的方法，在涂層的顆粒之間提供了材料產(chǎn)生的敞開的微孔。涂層材料可從下列材料的至少一組中選出金屬、金屬合金、碳化物、硅酸鹽、陶瓷、氯化物、金屬陶瓷和它們的混合物。
按照本發(fā)明，涂層材料最好包括從下組中選出的金屬化合物Cr3C2，Cr2O3，CuAl和Al2O3。已經(jīng)證明，這些化合物和金屬合金非常適于制造具有高性能的機(jī)器部件涂層，它們具有極佳的抗磨損和滑動(dòng)性能。本實(shí)施例的涂層包括部分形式的金屬、部分形式的增強(qiáng)件的混合。按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該涂層材料是金屬陶瓷。金屬陶瓷是一組涂層，它結(jié)合了陶瓷和金屬或合金。常常使用的例子是在鎳/鉻基上的碳化鉻(陶瓷組份)?？梢钥闯?，一個(gè)本專業(yè)技術(shù)人員可以采用其它陶瓷化合物、合金和金屬陶瓷(這里未提及的)來(lái)在機(jī)器部件上提供本發(fā)明的涂層。
另外，按照本發(fā)明，提供了一種機(jī)器部件，其中每一個(gè)上述涂層材料層通常具有的厚度在0.005-0.10mm之間。本發(fā)明的機(jī)器部件上的一層涂層的厚度在0.01mm左右。為了在制造時(shí)在涂層的顆粒之間的接觸點(diǎn)產(chǎn)生所需要的凹槽，本發(fā)明的機(jī)器部件上的涂層厚度通常在0.005-0.10mm之間。涂層的總厚度按機(jī)器部件的尺寸和類型而定。對(duì)于用在船上的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)而言，涂層的總厚度可高達(dá)5mm左右。


下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1概略表示本發(fā)明的將一涂層材料加到機(jī)器部件上所用方法的設(shè)備。
圖2概略示出包括本發(fā)明涂層的部分機(jī)器部件。
圖3概略示出按照本發(fā)明的圖2部件的放大示圖。
圖4概略示出采用另一先有技術(shù)的方法得出的涂層的例子。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選方法及本發(fā)明的機(jī)器部件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
參見圖1，機(jī)器部件1正在提供一涂層。涂層制造設(shè)備還包括一個(gè)噴涂裝置3和一個(gè)熱處理裝置5。最好但不是必須的，提供一個(gè)保護(hù)蓋(未示出)來(lái)蓋住噴涂時(shí)的周圍構(gòu)件。另外，一個(gè)感應(yīng)器構(gòu)成熱處理裝置5。根據(jù)機(jī)器部件1的尺寸不同可以多種方式加上感應(yīng)器5。在本實(shí)施例中，示出了多于一個(gè)的感應(yīng)器5。一個(gè)清潔后的機(jī)器部件1安置成該涂層設(shè)備來(lái)處理。該機(jī)器部件最好是一個(gè)鑄鐵塊。按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，采用熱噴涂方法將涂層材料4加到機(jī)器部件1的所需要的部分上。熱噴涂裝置3通常采用等離子、電弧、HVOF或火焰噴射技術(shù)，這對(duì)于一個(gè)本專業(yè)普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為是公知的。
在噴涂時(shí)機(jī)器部件1連續(xù)地相對(duì)于噴涂裝置3和熱處理裝置5移動(dòng)，涂層材料總是可受到高溫?zé)崽幚怼０凑找粋€(gè)優(yōu)選方法，在加上涂層和熱處理時(shí)，被涂層的機(jī)器部件表面相對(duì)于熱噴涂裝置3的邊緣速度在20米/分鐘左右。
一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的涂層包括部分金屬形式、部分增強(qiáng)材料形式的混合物。該涂層材料最好在短時(shí)間內(nèi)加熱到上述涂層中的增強(qiáng)材料熔化溫度的60-80％之間。
每個(gè)加上涂層材料4和加熱涂層材料4的循環(huán)將在機(jī)器部件表面上產(chǎn)生一層新的涂層24，如圖2所示。在圖2中僅示出3層24來(lái)說(shuō)明原理，但通常將加上10層以上，最好多于50層。當(dāng)然層24的數(shù)量取決于層24的厚度等因素。按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，每個(gè)涂層24的厚度通常為0.01mm。機(jī)器部件1所加的涂層24a的總厚度最好在0.8mm左右，但也可能高達(dá)5mm左右。然而這些示圖僅以示例形式給出所用特性的概念，本專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)該看到按照將被涂層的該機(jī)器部件1的特殊要求，調(diào)整這些特性、如層24的厚度，涂層制造時(shí)的邊緣速度以及層24的數(shù)量等等均是可能的。
另外，按照本發(fā)明，涂層材料4包括從下組中選出的金屬化合物如Cr2O3和Al2O3。已經(jīng)證明，這些化合物和金屬合金可產(chǎn)生高性能的金屬部件涂層。按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，涂層材料是金屬陶瓷。該金屬陶瓷是一組涂層，使涂層是至少一種陶瓷和至少一種金屬或合金的結(jié)合。常常使用的例子是在鎳/鉻基中的碳化鉻(陶瓷成分)，應(yīng)該看到，本專業(yè)技術(shù)人員可以采用其它陶瓷化合物、合金和金屬陶瓷(這里未詳細(xì)描述的)，來(lái)提供本發(fā)明的在機(jī)器部件上的涂層。
按照本發(fā)明的機(jī)器部件1的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，可獲得涂層材料4和機(jī)器部件表面22之間的牢固的結(jié)合，也可以獲得涂層內(nèi)的內(nèi)部的牢固的結(jié)合。通過(guò)控制在涂層材料4加到機(jī)器部件1上時(shí)加到涂層材料上的熱量，將迫使上述涂層和機(jī)器部件表面上的顆粒之間的接觸點(diǎn)上產(chǎn)生凹槽(微件焊接)，在上述顆粒之間產(chǎn)生牢固的結(jié)合。通常但不是絕對(duì)的，機(jī)器部件上涂層材料的高的熱處理溫度在上述涂層材料的至少增強(qiáng)材料的熔化溫度的60-80％范圍內(nèi)。
圖3進(jìn)一步示出在一層24中的顆粒之間的結(jié)合的放大圖。采用了本發(fā)明的方法，提供了一種機(jī)器部件的涂層，該涂層在涂層的顆粒21之間包括敞開的微孔。按照涂層材料和機(jī)器部件1，該接觸點(diǎn)凹槽23通過(guò)將上述材料暴露到低于材料熔點(diǎn)的溫度上而產(chǎn)生。該接觸點(diǎn)凹槽23對(duì)涂層提供了附加的強(qiáng)度。因此，將涂層暴露到高溫中的步驟，將產(chǎn)生比僅通過(guò)熱噴涂正常得到的機(jī)械結(jié)合大得多的更牢固的結(jié)合。
圖4中示出將過(guò)量的熱量加到涂層或基板的整個(gè)涂層上產(chǎn)生的影響，這種情況對(duì)其它應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能是有利的，但對(duì)這些類型的機(jī)器部件涂層來(lái)說(shuō)不是的。當(dāng)在基板上涂層時(shí)，如加上過(guò)量的熱量，涂層材料將熔化。為了能與圖3所示的涂層部分的尺寸相比較，圖3的尺寸大約等于圖4的尺寸?？梢钥闯?，圖4的涂層中的微孔大量減少，這些微孔也不均勻分布而且還是封閉的。
封閉的微孔通常不能提供潤(rùn)滑效果。另外，這種具有很少的不均勻分布的微孔的涂層所提供的可塑性通常不足以用到機(jī)器部件的涂層中。當(dāng)然在這種涂層中結(jié)合是很牢固的，但如上所述的其它特性不能滿足用到一個(gè)機(jī)器部件上的條件。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于在本發(fā)明的熱處理中在多層涂層之間及其內(nèi)部形成凹槽，可以獲得一種具有極佳可塑性的牢固結(jié)合的涂層。
另外，在采用過(guò)量的熱量加到一個(gè)涂層上時(shí)對(duì)機(jī)器部件的特性還可能有其它負(fù)面影響。因此本發(fā)明提供了一種方法，機(jī)器部件上的涂層對(duì)機(jī)器部件的損害有限，具有良好的粘接性能、敞開的微孔和足夠的孔隙率。
本發(fā)明的涂層還宜加在機(jī)器部件的經(jīng)受磨損的滑動(dòng)表面上。這種涂層最好用在泵、液壓泵和消防泵的滑動(dòng)表面上。本發(fā)明的涂層尤其適用于涂覆內(nèi)燃機(jī)中的機(jī)器部分，更適用于船用柴油機(jī)上。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，該涂層加到氣缸襯的至少部分滑動(dòng)表面上。該氣缸襯或完全涂覆或在需要的部分上涂覆預(yù)定圖案。這種涂覆圖案的一個(gè)例子是在氣缸襯內(nèi)表面上的螺旋的幾何構(gòu)形。
按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，該機(jī)器部件是一個(gè)活塞、活塞桿或活塞裙?？梢哉J(rèn)為，本發(fā)明的涂層特別適用于提供在活塞的環(huán)形槽中。按照本發(fā)明的又一優(yōu)選實(shí)施例，該涂層部分或完全地加到填料箱密封環(huán)的內(nèi)滑動(dòng)表面上。
還有其它的實(shí)施例，如本發(fā)明的涂層可用在凸輪軸和/或曲軸的至少是合適的表面上和凸輪軸凸輪的滑動(dòng)表面上。
另外，將本發(fā)明的涂層用到一根軸的滑動(dòng)表面上是有利的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一個(gè)燃料泵的滑動(dòng)表面上設(shè)有本發(fā)明的涂層材料。按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，該涂層可用到進(jìn)口閥和/或出口閥的受到熱和磨損載荷的部件上，這些閥門最好用在大型兩沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上。
在參照特殊實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的同時(shí)，本專業(yè)技術(shù)人員可以看出，在不超出本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變化和修改。因此應(yīng)該理解，各種方法，如等離子、HVOF和電弧噴涂或其它相關(guān)方法均可用來(lái)將本發(fā)明的組份加到機(jī)器部件上。當(dāng)然對(duì)在機(jī)器部件1上加上涂層或加熱的設(shè)備和方法也可按需要進(jìn)行調(diào)整，并不僅限于上述方法，上面僅給出一些例子。因此采用激光設(shè)備可認(rèn)為是加上涂層的另一可能的方案。
權(quán)利要求
1.一種將涂層材料加到機(jī)器部件(1)尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)工作部分的至少部分表面(22)上的方法，上述方法包括下列步驟通過(guò)熱噴涂方法加上上述涂層材料，在高溫上熱處理上述涂層材料，處理的時(shí)間足以使上述涂層材料部分地滲透到下面的表面內(nèi)，和加上附加的涂層材料層(24)，再對(duì)每個(gè)上述涂層材料層(24)進(jìn)行熱處理，從而在上述機(jī)器部件表面上加上多層(24)的相同的上述涂層材料，其中上述熱處理在至少上述涂層的顆粒(21)之間的接觸點(diǎn)上產(chǎn)生凹槽形式。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中機(jī)器部件的涂層材料的高的熱處理溫度在涂層材料熔化溫度的60-80％的范圍內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1-2中任何一個(gè)的方法，其中上述熱噴涂裝置(3)和熱處理裝置(5)連在一起并相對(duì)于機(jī)器部件(1)移動(dòng)，同時(shí)加上上述涂層材料(4)和對(duì)上述機(jī)器部件(1)進(jìn)行熱處理。
4.按照權(quán)利要求1-3中任何一個(gè)的方法，其中上述機(jī)器部件的上述熱處理是通過(guò)感應(yīng)加熱來(lái)提供的。
5.按照權(quán)利要求1-4中任何一個(gè)的方法，其中上述已產(chǎn)生的機(jī)器部件的涂層具有均勻分布的孔隙。
6.按照權(quán)利要求1-5中任何一個(gè)的方法，其中上述已產(chǎn)生的機(jī)器部件的涂層的孔隙在體積的1-15％之間。
7.按照權(quán)利要求1-6中任何一個(gè)的方法，其中上述已產(chǎn)生的機(jī)器部件的涂層的微孔的至少10％是敞開的微孔(23)。
8.按照權(quán)利要求1-7中任何一個(gè)的方法，其中每個(gè)上述涂層材料層(24)的厚度通常在0.005-0.4mm之間。
9.按照權(quán)利要求1-8中任何一個(gè)的方法，其中上述涂層材料在送到上述熱噴涂過(guò)程中時(shí)是粉狀的。
10.按照權(quán)利要求1-8中任何一個(gè)的方法，其中上述涂層材料在送到上述熱噴涂過(guò)程中時(shí)是細(xì)絲狀的。
11.按照權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)的方法，其中上述涂層材料包括下列材料的至少一種金屬、金屬合金、碳化物、硅酸鹽、陶瓷、金屬陶瓷及它們的混合物。
12.按照權(quán)利要求1-11中任何一個(gè)的方法，其中上述涂層材料包括從下組中選出的一種金屬化合物Cr3C2，Cr2O3，CuAl和Al2O3。
13.按照權(quán)利要求1-12中任何一個(gè)的方法，其中上述金屬部件(1)在加上上述涂層材料之前進(jìn)行預(yù)熱。
14.按照權(quán)利要求1-13中任何一個(gè)的方法，其中上述機(jī)器部件(1)包括一個(gè)彎曲形狀的表面，上述涂層材料加到上述彎曲形狀表面的至少一些區(qū)域上。
15.一種機(jī)器部件(1)，用熱噴涂方法涂覆涂層材料，將上述涂層材料暴露在高溫下進(jìn)行熱處理，處理的時(shí)間足以使部分上述涂層材料滲透到下面的表面內(nèi)；再加上涂層材料層(24)并對(duì)每個(gè)上述涂層材料進(jìn)行熱處理，從而在上述機(jī)器部件表面(22)上提供多層(24)的同樣的上述涂層材料，上述涂層材料在至少上述涂層中的顆粒(21)之間的接觸點(diǎn)形成凹槽(23)。
16.按照權(quán)利要求15的機(jī)器部件(1)，其中機(jī)器部件的涂層材料的高熱處理溫度在涂層材料熔化溫度的60-80％范圍內(nèi)。
17.按照權(quán)利要求15-16的機(jī)器部件(1)，其中上述機(jī)器部件的上述熱處理通過(guò)感應(yīng)加熱進(jìn)行的。
18.按照權(quán)利要求15-17中任何一個(gè)的機(jī)器部件(1)，其中上述機(jī)器部件的涂層具有均勻分布的孔隙。
19.按照權(quán)利要求15-18中任何一個(gè)的機(jī)器部件(1)，其中上述機(jī)器部件的涂層具有體積為1-15％之間的孔隙。
20.按照權(quán)利要求15-19中任何一個(gè)的機(jī)器部件(1)，其中上述所產(chǎn)生的機(jī)器部件的涂層的微孔的至少10％是敞開的微孔(23)。
21.按照權(quán)利要求15-20中任何一個(gè)的機(jī)器部件(1)，其中每個(gè)上述涂層材料層(24)通常具有0.005-0.4mm的厚度。
22.按照權(quán)利要求15-21中任何一個(gè)的機(jī)器部件(1)，其中上述涂層材料包括至少一種金屬、金屬合金、碳化物、硅酸鹽、陶瓷、金屬陶瓷、氧化物和它們的混合物。
23.按照權(quán)利要求15-22中任何一個(gè)的機(jī)器部件(1)，其中上述涂層材料包括從下列一組中選出的金屬化合物Cr3C2，Cr2O3，CuAl、Al2O3和它們的混合物。
24.按照權(quán)利要求15-23中任何一個(gè)的機(jī)器部件(1)，其中上述涂層材料是金屬陶瓷。
25.按照權(quán)利要求15-24中任何一個(gè)的機(jī)器部件(1)，其中上述涂層加在上述機(jī)器部件(1)的至少部分彎曲形狀的表面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)器部件表面(22)，該表面至少部分用熱噴涂方法涂有涂層材料。上述涂層材料暴露到高溫上進(jìn)行熱處理，處理時(shí)間足以使部分上述涂層材料滲透到下面的表面上，從而在涂層材料和下面表面之間產(chǎn)生凹槽。加上附加的涂層材料層(24)并對(duì)每個(gè)涂層材料層進(jìn)行熱處理，從而使上述機(jī)器部件表面(22)上具有多層(24)同樣的上述涂層材料，涂層材料在顆粒(21)之間和至少上述涂層的各層之間的接觸點(diǎn)上形成凹槽(23)。還公開了一種在機(jī)器部件表面上產(chǎn)生這種涂層的方法。
文檔編號(hào)C23C4/12GK1630734SQ02828367
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2002年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月28日
發(fā)明者萊赫·莫丘爾斯基, 米夏埃爾·E·本佐恩 申請(qǐng)人:曼B與W狄賽爾公司