[其他]制造复合金属沉积物的喷涂方法

说明书

本发明是有关制造复合金属沉积物的喷铸方法。喷铸方法是已知技术。这种方法包括雾化金属熔流并使该熔流经受射向该流的较冷气体的处理而形成热金属颗粒的射流，进而使射流沉积在底材上。急冷及可控制冷却措施可使沉积产物具有独特的显微结构。该沉积物可轧制或加工成有一定形状的制品。但只用一种来源的熔融金属，则限制了所能取得的组成及显微结构的范围。

英国专利GB    8606733公开了喷铸方法。该方法包括与气流接触或喷射来自含有不同组成的金属材料的微细固体颗粒。颗粒沉积到涂层中。使用耐火材料颗粒，例如氧化铝或碳化硅，可使金属基体复合物具有增强的性能。

美国专利4522784公开了喷铸方法。该方法在涂铸之前将两种熔融金属流混合，要使小的金属流比大的金属流温度更高，以便在涂铸期间以及涂铸之前形成微细的金属间沉淀物。用介绍的直流喷铸方法（DC    Casting    Method）难于尽快地除去系统中的热量，以避免金属间沉积物的重熔。

英国专利GB    1359486公开了不同密度的两种难混熔金属进行涂铸的喷铸方法。包含由两种金属浓流所组成的熔融金属的单流，雾滴集于底材上。能用于这种喷铸方法的合金成份的范围是很有限的。

本发明提供一种用喷铸制造复合金属沉积物的方便方法。此方法优于先有技术，因为熔融金属流进行单独雾化，所以对两种金属成份的限制就少得多。

英国专利GB    1083003公开了制造轴承材料的方法，该方法是将Al和Pb同时喷射在带材背面上。因而显微结构包括了交错区，其大小（基本上）相当于Al和Pb熔体的喷雾熔滴。美国专利US    3826301有类似介绍。

本发明提供一种制造复合金属沉积物的方法，该方法包括供给第一种金属流、第二金属流和底材;雾化两种金属流使其经受射向该流的较冷气体的处理，以形成第一种和第二种热金属颗粒喷雾，并使喷雾连续沉积在底材上形成叠层的沉积物。

第一种和第二种金属流可由熔融金属储料容器的重力流供给。本发明设想使用二、三或更多种熔融金属流，分别雾化每种金属流，但应相应地把它们看作是相关的第一种和第二种金属流。

在本技术领域里已熟知，选择雾化条件，可控制热金属颗粒喷雾的粒度、速度、方向以及温度。雾化时，熔融金属颗粒扩展为锥形射流型，如同本技术领域的技术人员所知道的，射流型可以是环形的横断面或者加以改变以构成不同的横断面或均匀的金属颗粒分布。

底材可以是金属表面，例如可以是扁平的或圆筒形，可使金属喷雾沉积于其内表面或外表面上。一般来说，最好金属颗粒至少仍有部分处于冲击的液体，否则沉积物就太疏松。适宜的控制雾化条件，可使金属喷雾成为部分或全部液体处于冲击状态。但由于冲击时处于过冷状态，随之立刻发生固化，而且不需要通过底材吸取大量的热。

可供给底材纤维、线索或耐火材料颗粒，例如碳或碳化硅，通过这样的方式使上述材料嵌入有粘结性的复合金属沉积物中，从而增强沉积物。如果需要，也可以用上述8606733号英国专利介绍的方法，将耐火材料颗粒并入到第一种和/或第二种喷射流中。

可用三种（或多种）喷雾，例如两种喷射流可以叠加并同时操作。这样可以产生叠加结构，该涂层具有两种喷雾所产生的显微结构。或者如上述4522784号美国专利所介绍的两种叠加的喷雾，它们是经过挑选的，可以互相起作用。

组成第一种和第二种喷雾的两种金属，其比例范围并不严格。对于特殊应用，对两种（或多种）金属的适宜比例可以进行选择。第一种和第二种喷雾的喷射流可以，但不一定要重叠，就是说可安排两种喷雾冲击底材的相同或不同部位。为了采集两种金属喷雾，底材可作直线移动，往复运动或旋转。这些特点可用作进一步控制沉积物的结构。例如，如果两种喷雾的喷射流没有重叠，而底材在它们之间作往复运动，沉积物就能含有第一种和第二种金属的交替层。

如果两种喷雾的喷射流是重叠的，为了取得需要的叠层结构，必须使两种喷雾互相交替工作。为了连续操作两种喷雾，最好使两种喷射流不重叠，而使底材作往复运动或旋转，这样，两种金属交替层便可沉积在底材上。

通过连续供给一种金属流而间歇供给另一种金属流，可获得其他的结构变化。或一开始供给第一种金属流，继之供给第二种金属流。这样，沉积物便可包含第一种金属，而其表面又涂有第二种金属。在决定沉积物结构时，供给两种或多种熔融金属流，可为操作人员提供广泛的沉积物结构的选取范围。