专利名称：制备含有金属基体复合物的耐磨涂层的方法及由其制备的涂层的制作方法
技术领域：
本发明涉及制备含有金属基体复合物的耐磨涂层的方法和使用该方 法制备的涂层，更具体地是，涉及提供下述耐磨涂层的方法以及由此方 法制备的涂层，所述耐磨涂层具有很高的抗基材表面出现疲劳裂纹的性 能，并且不会在涂层形成过程中导致热应变等对基材的破坏。
背景技术：
为延长在诸如摩擦、疲劳、腐蚀或磨损等磨蚀环境中使用的机械部 件的寿命，已经采取的方法有硬化部件表面或向其上涂覆耐磨材料。作为改善耐磨性的涂覆材料，应用最广的是具有高硬度的材料，即诸如氧化物(例如氧化铝)、碳化物(例如SiC或TiC)和氮化物(例如 Si3N4、 TiN)等陶瓷材料。作为具有耐磨涂覆结构的典型机械部件，可以提到的有汽车发动机 组和相关部件，具体说来，为抑制缸膛内壁的磨蚀，已经开发出了非常 多的技术。例如，可以提到的有韩国专利第1997-0045010号公报、第 1998-017171号公报和第2003-0095739号公报。具体地，韩国专利第 1997-0045010号公报披露了一种形成涂覆膜的方法，所述涂覆膜可以取 代缸膛内壁上的现有的铸铁衬套，在该方法中，通过在膛内壁上通过使 用等离子体或电弧作为热源的喷射热解形成含有陶瓷及其混合物的涂覆 粉末而使耐磨性得到改善。韩国专利第1998-017171号公报披露了一种通过利用碳化硅颗粒的等离子体喷射热解在铝缸体的膛侧上形成耐磨涂覆层的方法。韩国专利第2003-0095739号公报则披露了一种通过在不锈钢气缸膛内壁上喷射喷涂用粉末组合物，同时利用高温热源将其熔融从而形成涂
覆膜的方法，所述喷涂用粉末组合物是氧化铝和氧化锆的混合物。如上所述，关于使用具有优异的耐磨性的陶瓷材料在金属基材上形 成耐磨涂层已经进行了大量尝试，但是所有这些方法主要都是以等离子 体或电弧喷射热解为基础。这些喷射方法通过将待涂覆的粉末颗粒加热 到约等于或高于熔点，由此使它们至少部分熔融，从而在基材上提供粉 末颗粒。因此，由于将要在基材上涂覆的陶瓷颗粒加热到普通陶瓷颗粒的熔 融温度，即100(TC左右的高温，然后通过接触将其提供到基材上，因而 在涂覆过程中这些陶瓷颗粒会因热冲击而引起对基材的破坏，导致冷却 过程中产生残余应力，由此使粘合性降低，部件寿命縮短。此外，由于高温颗粒喷射，增大了使用喷射机器处理的风险，并且 将不可避免地使用复杂的作业线。另外，高温熔融颗粒可能会与金属基 体或其表面上的杂质反应，形成其它化合物，由此对材料性能产生不良 影响。同时，周期循环将产生周期性应力，因此，当发动机工作时，往复 机械和相关部件会连续重复地接收到发动机旋转产生的多次循环应力， 结果，周期性应力将使热机的相关部件和局部受热的部件出现疲劳裂纹， 最终縮短部件寿命。例如，在柴油机组中，将用于插入电热塞的插入槽形成在气缸洼窝(cylinder groove)附近，其中插入槽和气缸洼窝之间的 区域很可能会被因减小的间距和高温所产生的疲劳裂纹破坏。因此，在许多场合中，在诸如活塞式发动机和燃气轮机等热机中使 用的部件都需要具有良好的抗疲劳裂纹性和耐磨性。然而，在多数现有 涂覆技术中仅单独涂覆陶瓷。在这些情况下，向金属基体的热传递不能 很好地进行，因而保持了高温。结果，虽然耐磨性可能会得到改善，但 是因疲劳而产生的裂纹会增加，因而抗疲劳性降低。
发明内容
技术问题为了解决现有技术存在的问题，本发明的一个目的是提供一种制备 最佳涂层的方法及所述涂层，所述涂层不会使基体材料因受到热冲击而 产生热应变或损坏，同时具有优异的耐磨性。此外，本发明的另一个目的是提供一种制备下述涂层的方法及所述 涂层，所述涂层具有优异的抗因所述涂层的疲劳而产生裂纹的性能，其 方式是防止所述涂层中热量聚集，抑制基材和所述涂层之间或所述涂层 内部产生裂纹。技术方案为实现上述目的，本发明提供了一种制备含有金属基体复合物的耐 磨涂层的方法，所述方法包括下述步骤 提供基材；制备含有平均直径为50 pm 100 pm的金属、合金或其混合物颗粒 和平均直径为25 (im 50 iam的陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末，二者 的体积比为1:1 3:1;将所述混合物粉末注射到用于涂覆的喷嘴中；和通过利用在所述喷嘴中流动的输送气流，以300m/s l，200m/s的速 率对处于非熔融状态的混合物粉末进行加速，由此将所述混合物粉末涂 覆在所述基材的表面上。此外，本发明还提供了通过上述方法制备的含有金属基体复合物的 耐磨涂层。有利效果根据本发明中的制备含有金属基体复合物的耐磨涂层的方法和使用 该方法制备的涂层，可以获得具有最佳耐磨性和优异的抗疲劳裂纹性的 涂层，另外，该涂层的热疲劳性能也可以得到改善。所制备的涂层可以 用作在磨蚀环境中使用的机械部件或在周期性热应力环境下运行的发动 机部件的表面涂层。该涂层可以通过抑制裂纹的产生和扩张改善耐磨性 能和疲劳性能，另外，还可以通过控制热膨胀系数和改善导热性使该涂 层和基材之间的剥离或该涂层中的裂纹最小化，由此改善抗热疲劳裂纹 的性能。另外，还可以通过使用较低的混合物粉末注射压力和较低的输送气
体温度来制备该涂层，因而具有可以低成本生产的优点。具体是，可以在利用使用铝金属颗粒和SiC陶瓷颗粒的冷喷涂方法在基材上形成含有金属基体复合物的涂层的过程中获得最佳耐磨性。此外，本发明的方法是通过涂覆颗粒的动能而非热能来形成涂层。因此，不会对基材产生热冲击或生成热应变，此外，也不会通过与基材发生反应而形成对于基材特性具有不良影响的新相。
图1是用于制备本发明的含有金属基体复合物的涂层的冷喷涂装置 的示意图。图2至图4显示的是本发明中涂层的硬度随粒径和比例的变化。 图5至图8显示的是本发明中涂层的精细结构随粒径和比例的变化。 图9至图12显示的是本发明中涂层的磨蚀量随粒径和比例的变化。 图13至图16说明了用于制备本发明的涂层的喷嘴的实施方式。 附图标记说明4:喉部8:出口柱 12:注射口基点2:收缩部分 6:扩张/平直部分 10:喷嘴部分 20:注射管 24:连接部分 110:气体压縮机130:粉末加料器22: 30:120:气体加热器 140:喷嘴具体实施方式
下面将参考附图和优选实施方式详细描述本发明。本发明涉及一种制备含有金属基体复合物的耐磨涂层的方法，所述方法包括下述步骤提供基材S;制备含有平均直径为50 pm 100 pm 的金属、合金或其混合物颗粒和平均直径为25 pm 50 jim的陶瓷或其混 合物颗粒的混合物粉末，其中二者的体积比为1:1 1:3;将该混合物粉末
注射到用于涂覆的喷嘴中；和通过利用在喷嘴中流动的输送气流，以300 m/s 1,200 m/s的速率对处于非熔融状态的混合物粉末进行加速，由 此将所述混合物粉末涂覆在所述基材的表面上。因此，本发明致力于在使用冷喷涂在基材上制备含有金属基体复合 物的涂层的方法中改善涂层的耐磨性，并专注于能够进行上述改善的最 佳处理条件和由此制备的涂层。冷喷涂方法本身是已知的，用于该冷喷涂的装置的示意图如图1所 示。换言之，图1显示了本发明中用于在基材S上制备涂层的冷喷涂装 置100的示意图。该喷涂装置100通过将粉末加速到亚音速或超音速，将其提供在基 材S上以形成涂层。为此目的，该喷射装置100包括气体压縮机110、气 体加热器120、粉末加料器130和喷射用喷嘴140。通过喷射用喷嘴140，以约300 m/s 1200 m/s的速率喷出由气体压 縮机110提供的约5 kgf/cm2 20 kgf/cm2的压縮气体和由粉末加料器130 提供的粉末，从而涂布所述粉末。对于图1中所示的喷嘴140，为产生亚 音速或超音速气流，可以使用收縮-扩张喷嘴(de Laval型)，通过这种收 縮和扩张处理可以产生超音速气流。在供给压縮气体的管路上的气体加热器120是用于加热压縮气体， 从而通过增加其动能提高其在喷射用喷嘴处的喷射速度的附加装置，它 不是非有不可的。此外，如图中所示，为增强对喷射用喷嘴140的粉末 供应，气体压縮机110中的部分压缩气体可以供应到粉末加料器130中。对于该装置中的压縮气体，可以使用诸如氦气、氮气、氩气和空气 等普通气体，可以根据喷射用喷嘴140处的喷射速度和成本进行适当选 择。有关此处所示的装置的操作和结构的详细描述，请参见Alkhimov等 的美国专利US 5,302,414。在使用该装置的冷喷涂中，第一步是提供基材。基材S可以是需要 具有耐磨性的各种已知材料。具体是，基材可以是铝、铝合金，特别是 Al-Si或Al-Mg铝合金，或者诸如铸铁等铁合金，或者诸如广泛地用作热、200680011456.1说明书第6/ll页机械元件的硅(silicone)等半导体材料。优选地，基材是铝或铝合金，因为通过形成本发明的涂层，它们很差的耐磨性可以得到显著改善。本发明中使用的金属、合金或其混合物颗粒可以选自由铁、镍、铝、 钼、钛和它们的组合组成的组。此外，所述金属还可以选自由铁合金、 镍合金、铜合金、铝合金、钼合金、钛合金和它们的组合组成的组，例 如，所述金属可以是铝、铝合金、铝和铝合金的混合物、铝和钛的混合 物、铝和钛合金的混合物和铝合金和钛合金的混合物。尤其可以是经常 用作普通热、机械元件的铝合金或钛合金。优选所述金属或合金是铝或 铝合金，因为它们与铝基材或铝合金基材相似，通过形成本发明的涂层， 可以表现出改善的耐磨性。本发明中的陶瓷或其混合物可以是具有优异的耐磨性的各种已知的 陶瓷和其混合物，可以是氧化物、碳化物或氮化物。具体地是，对于陶 瓷，可以使用金属氧化物、金属碳化物或金属氮化物，更具体地是，可以使用诸如氧化硅、氧化锆、氧化铝等氧化物；诸如TiN和Si3N4等氮化 物；和诸如TiC和SiC等碳化物。优选使用氧化铝或SiC来增强耐磨性。本发明中要被混合成混合物粉末的陶瓷颗粒可以以聚集粉末的形式 提供。聚集粉末容易粉碎成微粒，这样在涂覆处理中当粉末颗粒与基质 碰撞时可以变成微粒。因此，这对于陶瓷微粒均匀分布于其中的涂层的 形成是非常有利的。要被混合成混合物粉末的金属、合金或其混合物颗粒和陶瓷或其混 合物颗粒的平均直径分别在50 pm 100 和25 pm 50 [im的范围内， 以使其作为耐磨相对指标的显微维氏硬度值最大化，金属:陶瓷的混合体 积比为1:1 3:1。例如，当在下述条件下混合铝和SiC时铝的粒径从 100目(平均直径约140iim)、 200目(平均直径约77 jim)到325目 (平均直径约44^im)变化，SiC的粒径为从150目(平均直径约 106 pim)、 400目(平均直径约35 j_im)、 1000目(平均直径约13 pm) 到2000目(平均直径约6 pm)变化，并且总混合物粉末中SiC的体积 混合比为从10%、 25%到50%变化，冷喷涂后测量它们的显微维氏硬度 值，结果如图2 (使用的是IOO目的铝)、图3 (使用的是200目的铝)9
和图4 (使用的是325目的铝)所示。从这些图中可以看出，当以25体 积％ 50体积％的比例将200目的铝和400目的SiC混合时，可以获得 大于或等于80 Hv的高硬度值。由相对于具有等同平均直径的铝粉，根据SiC的尺寸和量的形态变 化，可以推导出上述结果。SiC的量分别为25体积％和50体积Q/^的涂层 的精细结构如图5 (使用的是200目的铝+150目的SiC)、图6 (使用的 是200目的铝+400目的SiC)、图7 (使用的是200目的铝+ 1000目的 SiC)和图8 (使用的是200目的铝+2000目的810所示。如图7和图 8中所示，当SiC的尺寸太大时，SiC在金属基体复合物中的分散无法适 当进行；当尺寸太小时，由于SiC颗粒之间将因相互吸引而具有纹理式 形态，因此分散效果下降。此外，当颗粒尺寸太小时，颗粒的重量更轻，因此当它们与涂层撞 击时，虽然他们的速度很快，但是冲量还是变小了，结果诸如喷丸硬化 等加工硬化较少产生。另一方面，当颗粒尺寸太大时，虽然冲量很大， 但是撞击频率和面积较小，这样加工硬化也较少产生。因此，存在使加 工硬化最大化的最佳平均尺寸范围。此外，还评价了耐磨性随颗粒的尺寸和混合比例的变化。所测量的 磨蚀量如图9 (使用的是200目的铝+25体积％的3^)、图10 (使用的 是200目的铝+50体积％的5^)、图11 (使用的是325目的铝+ 25体 积X的SiC)和图12 (使用的是325目的铝+50体积％的310所示， 它们是指相对于所使用的SiC的目径的磨蚀量。根据所述结果可以看出， 当将200目的铝和比例为25体积％ 50体积。％的SiC混合时磨损性能十. 分优异，特别是当将200目的铝和比例为50体积％的400目的SiC混合 时，可以获得优异的磨损性能。因此，根据磨蚀量、形态学和硬度测试结果，使用含有平均直径为 50 (im 100 |im的金属、合金或其混合物颗粒和平均直径为25 (im 50 jim 的陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末，其中二者的体积比为1:1 3:1，可 以有利地形成优异的耐磨涂层，优选地是，使用含有平均直径为50拜 100 pm的铝颗粒和平均直径为25 nm 50 pm的SiC颗粒的混合物粉末，
其中二者的体积比为1:1 3:1更为有利。陶瓷或其混合物颗粒和金属、合金或其混合物颗粒的混合物粉末可 以通过传统方法制备。作为一种简单的方法，可以使用V型磨干混陶瓷 颗粒和金属颗粒。干混粉末可以不经进一步处理即用在粉末加料器中。 在这些混合物中，陶瓷粉末和金属粉末的混合比可以根据用途适当调整， 但是为了优化耐磨性，它们的混合比应在上述范围内。例如，当陶瓷颗 粒的体积比超过50%时，涂层可能无法增加到超过一定厚度。通常将收縮-扩张喷嘴用于本发明中的喷嘴，在具有此常见结构的情 况中，向混合物粉末中供给约5kgf/ciT^ 20kgf/cr^的压縮气体。关于压 縮气体，可以使用氦气、氮气、氩气或空气。所述气体使用空气压縮机 压縮至约5kgf/ci^ 20kgf/crr^而供应。如果需要，可以供应处于使用诸 如图1中所示的气体加热器120等加热单元加热到约20(TC 50(rC的温 度的状态的压縮气体。冷喷涂处理具有诸如对粉末的压縮压力、输送气体的流速和输送气 体的温度等各种控制参数，但为了改善耐磨性，优选从喷嘴中喷出的至 多50%的粉末参与了实际的涂覆处理，其它粉末则在碰撞后落下，从而 在根据涂层的加工硬化改善硬度和提高耐磨性方面，有助于在涂层表面 上的诸如喷丸硬化等加工硬化，优于使所有喷射粉末都用于涂覆的情况。 更优选地是，在改善硬度并提高耐磨性方面，涂覆效率优选在10% 20%的范围内。因此，如果保持上述涂覆效率，则优选在混合物粉末撞击时，使它 们保持较低的速度。因为速度大致与输送气体的温度的平方根成正比， 因此当混合物粉末通过喷嘴涂覆时，可以将供应到喷嘴的输送气体的温 度保持较低。优选的是，输送气体的温度为28(TC士 5'C。更优选地是， 所述输送气体的温度对于铝金属和陶瓷的混合物粉末非常有利，因为其 显示出了适当的涂覆效率。此外，在金属是铝或铝合金的情况中，如果要涂覆在基材上的粉末 的速度保持在300 m/s 500 m/s，则可以获得与陶瓷颗粒类型无关的前述 涂层加工硬化效果，因此可以使耐磨性得到最大化。 关于冷喷涂装置的喷嘴，除了前述的de Laval型普通收縮-扩张喷嘴 之外，还可以使用如图13至图16所示的具有喉部的收縮-扩张喷嘴或收 縮-平直喷嘴。混合物粉末的注射可以经由贯穿喉部的注射管，在喷嘴的 扩张或平直部分中进行。由于混合物粉末的注射在压力较低的扩张或平 直部分进行，因此混合物粉末的注射压力可以保持较低，因此可以设计 低成本的冷喷涂装置，此外，由于粉末在扩张或平直部分中注射，因此 可以防止粉末涂覆在喷嘴内侧，特别是喉部，因此可以进行长时间操作。因此，在使用前述喷嘴和注射管的情况中，优选当将混合物粉末注 射到喷嘴内时压力低至90psi 120psi，这比常压低很多。更优选地是，在使用上述形式的喷嘴和注射管的情况中，在形成具 有优异耐磨性的涂层方面，尤其是金属为铝且陶瓷为SiC时，当将混合 物粉末注射到喷嘴内时压力为90psi 120psi，输送气体的温度为280°C 士5。C。此外，在涂覆阶段中，在涂覆含有体积比为1:1 3:1的金属、合金 或其混合物颗粒和陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末之前，可以预先涂 覆含有比例低于所述比例的陶瓷或混合物颗粒的混合物粉末。换言之， 可以包括一个或多个具有低陶瓷含量的层。此外，作为另外一种选择， 可以在涂覆含有体积比为1:1 3:1的金属、合金或其混合物颗粒和陶瓷 或其混合物颗粒的混合物粉末之前，先涂覆含有比例低于所述比例的陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末，然后随着从基材表面至涂层表面涂布 混合物粉末，将比例提高，以更高的比率含有陶瓷或其混合物颗粒，直 至最终的体积达到1:1 3:1的比例。换言之，可以进行这样的涂覆，使 得根据从基材到涂层边缘的厚度产生陶瓷颗粒的浓度梯度。这种附加层的形成可以使因基材和涂层之间的热膨胀系数而产生的 热应力最小化，还可以促进热传递，由此使因热循环而可能发生的剥落、 残余应力等最小化。关于该附加中间层的形成，优选金属是铝，陶瓷是SiC，因为铝和 SiC的热膨胀系数的差异可以得到克服。此外，在进行该涂覆处理后，本发明还可以包括一个热处理步骤， 在该步骤中，在金属、合金或其混合物的退火温度下进行热退火处理。 换言之，如果需要，可以对通过前述方法形成的涂层进行适当的后处理。例如，后处理可以包括用于表面照度控制(surface illumination control) 的机械处理或用于改善涂层粘合性的热处理。此外，本发明还提供了通过上述方法制备的含有金属基体复合物的 耐磨涂层。涂层的厚度优选为10 pm 1 mm。如果太薄，则耐磨性会降 低，如果太厚，则制备该涂层的成本太高，并且容易因热膨胀发生剥落 或产生热应力。更优选地是，金属是铝，并且陶瓷是SiC，以显微维氏硬度计，由 此制备的涂层的硬度大于或等于80 Hv。通过本发明的方法制备的含有金属基体复合物的耐磨涂层增强了基 材或涂层本身的特性。首先，通过在涂层中包含高硬度的陶瓷颗粒，可以改善元件的耐磨性。其次，通过本发明制备的涂层增强了具有涂层的部件的疲劳性能。 因此，涂层和基材之间的强力连接防止了裂纹的产生，并且，由于涂层 具有金属基体复合物的特性，其精细结构降低了裂纹的产生及其扩张率， 因此增强了疲劳性能。另外，本发明的涂层还有助于部件具有很高的抗 热疲劳破坏性。在诸如燃气轮机等耐热发动机中所使用的部件中，裂纹 产生和扩张的主要原因之一是因局部温差而造成的热应力。此外，在发 动机组中，因发动机的燃烧使得靠近气缸的部分具有高温，远离气缸的 部分具有低温。这种温差产生了热应力，后者会导致发动机组表面出现 裂纹。具体地是，例如在发动机中，在发生周期性燃烧和冷却的位置处， 对于因周期性热应力产生的热疲劳破坏性能的控制非常重要。在本发明 中通过使用诸如作为金属的铝或铝合金和作为陶瓷的SiC等具有高导热 性的颗粒制备涂层，可以增强元件的导热性。导热性的改善将降低元件 中存在的温差，由此导致元件的热疲劳破坏性能的改善。此外，由于复 合物的形成可以降低基材的热膨胀系数的差异，因此可以减小加热过程 中产生的热应力，由此使涂层的剥落和裂纹的产生最小化。
本发明并不仅限于对本发明的详细描述和附图，对于本领域技术人 员显而易见的是，可以对其进行各种变化和改进而不会脱离如所附权利 要求中限定的本发明的范围。工业实用性根据本发明的制备含有金属基体复合物的涂层的方法和使用该方法 制备的涂层，可以获得具有最佳耐磨性和优异的抗疲劳裂纹性的涂层， 另外，该涂层的热疲劳性能也可以得到改善。所制备的涂层可以用作在 磨蚀环境中使用的机械部件或在周期性热应力环境下运行的发动机部件 的表面涂层。该涂层可以通过抑制裂纹的产生和扩张来改善耐磨性能和 疲劳性能，另外，还可以通过控制热膨胀系数和改善导热性使该涂层和 基材之间的剥离或涂层中的裂纹最小化，由此改善抗热疲劳裂纹的性能。另外，还可以通过使用较低的混合物粉末注射压力和较低的输送气 体温度来制备该涂层，因而具有可以低成本生产的优点。具体是，可以在利用使用铝金属颗粒和SiC陶瓷颗粒的冷喷涂方法 在基材上形成含有金属基体复合物的涂层的过程中获得最佳耐磨性。此外，本发明的方法是通过涂覆颗粒的动能而非热能来形成涂层。 因此，不会对基材产生热冲击或生成热应变，此外，也不会通过与基材 发生反应而形成对于基材特性具有不良影响的新相。
权利要求
1.一种制备含有金属基体复合物的耐磨涂层的方法，所述方法包括下述步骤提供基材；制备含有平均直径为50μm～100μm的金属、合金或其混合物颗粒和平均直径为25μm～50μm的陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末，二者的体积比为1∶1～3∶1；将所述混合物粉末注射到用于涂覆的喷嘴中；和通过利用在所述喷嘴中流动的输送气流，以300m/s～1,200m/s的速率对处于非熔融状态的混合物粉末进行加速，由此将所述混合物粉末涂覆在所述基材的表面上。
2. 如权利要求1所述的方法，其中所述金属选自由铁、镍、铝、钼、 钛和它们的组合组成的组。
3. 如权利要求1所述的方法，其中所述金属选自由铁合金、镍合金、 铜合金、铝合金、钼合金、钛合金和它们的组合组成的组。
4. 如权利要求1所述的方法，其中所述陶瓷是氧化物、碳化物或氮 化物。
5. 如权利要求4所述的方法，其中所述金属是铝或铝合金，所述陶 瓷是氧化铝或SiC。
6. 如权利要求4所述的方法，其中所述陶瓷颗粒以聚集粉末的形式 提供。
7. 如权利要求4所述的方法，其中所述基材是铝、铝合金或铸铁。
8. 如权利要求l所述的方法，其中在所述涂覆步骤中，将涂覆效率 保持在小于或等于50%。
9. 如权利要求1所述的方法，其中所述金属是铝或铝合金，要涂覆 在所述基材上的粉末的速率是300 m/s 500 m/s。
10. 如权利要求1所述的方法，其中所述喷嘴是收縮-扩张型喷嘴或 收縮-平直型喷嘴，所述混合物粉末的注射经由贯穿于喉部的注射管，在 所述喷嘴的扩张或平直部分中进行。
11. 如权利要求10所述的方法，其中在将所述混合物粉末注射进所述喷嘴时，压力为90psi 120psi。
12. 如权利要求1所述的方法，其中当通过所述喷嘴涂覆所述混合 物粉末时，所述喷嘴中提供的输送气体的温度为280°C±5°C。
13. 如权利要求1所述的方法，其中在涂覆含有体积比为1:1 3:1 的金属、合金或其混合物颗粒和陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末之前，i) 涂覆含有比例低于所述比例的陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末，或ii) 先涂覆含有比例低于所述比例的陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末， 然后随着从基材表面至涂层表面涂布混合物粉末，将比例提高，以更高 的比率含有陶瓷或其混合物颗粒，直至最终的体积达到1:1 3:1的比例。
14. 如权利要求1所述的方法，其中在所述涂覆处理后还包括热处 理步骤，在所述热处理步骤中，在所述金属、合金或其混合物的退火温 度下进行热退火处理。
15. —种通过如权利要求1至14任一项所述的方法制备的含有金属基体复合物的耐磨涂层。
16. 如权利要求15所述的含有金属基体复合物的耐磨涂层，其中所 述涂层的厚度为10 |im l mm。
17. 如权利要求15所述的含有金属基体复合物的耐磨涂层，其中所 述金属是铝，所述陶瓷是SiC，所述涂层的硬度至少为80Hv。
全文摘要
本发明提供了一种制备含有金属基体复合物的耐磨涂层的方法及由其制备的涂层，更具体地是，本发明提供了制备含有金属基体复合物的耐磨涂层的方法，所述方法包括下述步骤提供基材；制备含有平均直径为50μm～100μm的金属、合金或其混合物颗粒和平均直径为25μm～50um的陶瓷或其混合物颗粒的混合物粉末，二者的体积比为1∶1～3∶1；将所述混合物粉末注射到用于涂覆的喷嘴中；和通过利用在所述喷嘴中流动的输送气流，以300m/s～1,200m/s的速率对处于非熔融状态的混合物粉末进行加速，由此将所述混合物粉末涂覆在所述基材的表面上，还提供了通过使用所述方法制备的涂层，由此提供了下述涂层，所述涂层具有高耐磨性，并具有很高的抗基材表面出现疲劳裂纹的性能，并且不会在涂层形成过程中导致诸如热应变等对基材的破坏。
文档编号C23C26/00GK101155946SQ200680011456
公开日2008年4月2日 申请日期2006年4月5日 优先权日2005年4月7日
发明者刘永镐, 李在丁, 李在洪, 李夏勇, 高景现 申请人:Snt株式会社