[发明专利]沉积一种被分类为介于可机加工与耐磨损之间的热喷涂层的方法

权利要求书

1、一种在圆柱形表面的内部热喷一个涂层的方法，该涂层被分类为介于增强的最佳可机加工性和增强的耐磨性之间，该方法包括步骤：(a)制备一个轻金属基底的圆柱孔表面，该表面上的油脂已被清洗了并经改性从而改变呈现在其上的任何氧化物膜；(b)采用(i)金属线状或粉末原料以及(ii)一种喷射液滴或颗粒作为一种喷雾的雾化气体，在所述的制备好的表面上热喷涂一个金属液滴或颗粒的沉积层，所述的液滴或颗粒具有与所述的轻金属在金属工艺学上粘结在一起的能力，所述的喷雾被定位而沉积由这样的液滴或颗粒构成一个大致均匀的涂层；且(c)在两个或多个阶段中改变所述气体的化学成分，从而允许初始喷涂的液滴或颗粒具有高的硬度和耐磨损性，同时伴随有下降了的可机加工性，而较后阶段喷涂的液滴或颗粒具有下降了的硬度，同时伴随有增加了的可机加工性。

2、如权利要求1的方法，进一步包括步骤(d)，其中材料的去除是在喷涂的液滴或颗粒的较后阶段的一个显著部分上进行的，从而准直这些孔、去除多余的材料并呈现一个具有高耐磨性的最终完成的表面。

3、如权利要求1的方法，其中在一个铝或镁合金的发动机机体中的轻重量金属衬底包括多个要涂覆的汽缸孔表面。

4、如权利要求2的方法，其中汽缸孔表面作为制备的一部分被改变，采用的方法要么是(i)通过喷砂清理，高压水喷射或机加工来机械地打毛这些表面从而破坏呈现在表面上的任何氧化物膜，或(ii)在所述的汽缸孔表面上化学剥离任何氧化物膜，然后在其上沉积一个金属粘接层。

5、如权利要求1的方法，其中线状原料是钢且在两个或多个阶段中气体被调节从初始阶段的铁氧化物形成气体变为较后阶段基本上为惰性气体。

6、如权利要求4的方法，其中的铁氧化物形成气体是空气，当其与钢质液滴或颗粒接触时形成介于10-30％(体积)的Fe_xO，且，选自氮气或氩气的惰性气体将在所述的液滴或颗粒中形成的任何氧化物限制在小于1-10％(体积)。

7、如权利要求5的方法，其中所述的钢选自(i)低碳低合金钢(ii)低合金不锈钢，和(iii)300或400系列不锈钢。

8、一种在一个圆柱形表面的内部热喷一个涂层的方法，该涂层被分类为介于增强的可机加工性和增强的耐磨性之间，包括：(a)制备一个轻金属基底的圆柱孔表面，该表面上的油脂已被清洗并经改性从而改变呈现在其上的任何氧化物膜；(b)热喷涂一种材料的粘接涂层，该材料具有一种与轻金属基底在金属工艺学上的亲和力，所述的粘接涂层被沉积的厚度为0.001-0.003英寸且采用惰性雾化气体来热喷；及(c)采用线弧技术且采用空气作为雾化气体热喷上涂层的一个底层，该底层被沉积的厚度为0.004-0.010英寸且包括10-30％(体积)的Fe_xO；(d)采用线弧技术且采用惰性气体作为雾化气体热喷上涂层的外层，该外层具有的厚度范围为0.004-0.010英寸且具有的Fe_xO含量少于1-10％(体积)，所述的线弧热喷涂采用一种低碳合金钢原料，且(e)机加工掉外层的一个显著部分从而呈现具有高耐磨损特征的最终完成的表面。