[其他]在长零件上获得涂层的方法

说明书

本发明涉及材料的非机械加工，更具体地说，涉及在长另件上获得涂层的方法。

本发明可有效地应用于在形状复杂的长薄壁形另件上获得涂层。

本发明所述在长另件上获得涂层的方法，既可应用于加工各种形状和尺寸的另件，又可应用于修复这些另件的磨损部分并同时获得给定的特性（磨擦特性，抗磨擦特性，耐腐蚀性，高温稳定性和耐热性）。

已知一种获得涂层的方法（参见A.B.ASPa    WNW《自熔硬质合金精密磨擦副硬化过程的研究》，研究报告，布良运输机械制造研究所，1977，P.P84～93）。

这种已知的获得涂层的方法，首先是在用生铁或钢制成的另件上进行喷涂，亦即用气体热喷涂的方法，涂层的材料由粉末状自熔合金Ni-B-Si（镍-硼-硅）和由Cr，B，W（铬，硼，钨）等的碳化物制成的硬化添加剂组成。

为了提高涂层材料和另件材料的结合强度，通过将带有涂层的另件浸入加热到比涂层材料的熔化温度至少高出50℃的熔融的盐（例如钡盐中），使其加热到涂层熔化的温度，再在这个温度下保持1～3分钟，然后将另件从浴槽中取出并冷却。

将带有涂层的另件浸入熔融的盐中能使涂层熔化，与喷涂状态相比，能够提高涂层的致密性，增加涂层与另件的结合强度。

将另件冷却到室温以后，从其表面上除去盐的渣壳。如果盐的渣壳清除不干净，在没有涂层保护的那部分另件表面就会产生晶粒间的腐蚀现象。

在实施这种已知的获得涂层的方法时，为了熔化另件上的涂层，不可能沿另件的整个长度将其牢靠地固定，特别是长另件和形状复杂的另件。

在另件的加热过程中，这常常会导致其弯曲。将带涂层的另件在空气中冷却时，由于排热不均匀，特别是对于那些形状复杂的另件，也会使另件弯曲。

在这种情况下，加工过程和使用中积蓄在另件中的应力，会使另件弯曲及变形。

当将带涂层的另件保持在熔融的盐中时，很难确定必需的静置时间-即用于使涂层完全熔化所必需的时间。

如果带涂层的另件在熔融的盐中静置时间不足，就会使涂层材料不能完全熔化，亦即不能使涂层的整个厚度熔化;而如果静置的时间大于最佳时间，则会导致被熔融涂层部分物质的漫流。

当在横截面变化形状复杂的另件表面涂敷涂层时，往往出现在带涂层另件的整个体积范围内不均匀加热的现象，从而导致熔化和随后在空气中冷却的过程中另件的弯曲。这种情况下，在另件截面变化的部位，涂层材料中可能会出现裂纹，就会降低涂层的使用性能，并且会由于截面较小部位的过热而使形成的涂层厚度不均匀。

在没有被涂层完全复盖的另件表面上，在涂层熔化的过程中，那些未被涂层保护的另件部位会由于跟熔融盐的相互作用而遭到腐蚀。在残余的盐从未复盖涂层的另件表面没完全消除的情况下，另件在空气中冷却以后，晶粒间的腐蚀现象就会增强。

本发明的任务在于创造一种在长另件上获得涂层的方法，这种方法能保证获得高质量的涂层而使形状复杂的长另件不致变形。

此任务的解决手段是，长另件上获得涂层的方法在于另件的表面上敷上涂层，将涂层加热到熔化的温度，然后冷却。根据本发明，在涂层熔化之前先将另件放入粉末状的耐火材料中，把耐火材料压实以使另件固定，就在这个耐火材料中使涂层熔化，然后将另件保持在使涂层熔化的温度下，直到在涂层材料与另件材料之间生成中间扩散带，而后在粉末耐火材料中进行冷却，直到涂层材料结晶。

由于是将另件放入压实的粉末耐火材料中，于是就用最容易达到和最便宜的手段将带涂层的另件可靠地固定住。任何形状的另件和不论涂层的材料如何，都能用粉末耐火材料可靠地固定。这是由于压实的粉末耐火材料即使在另件上有空穴及各种凸凹部分的情况下，也能够沿另件整个表面紧密地贴合。

用这种方法固定的带有涂层的另件，在加热到涂层熔化的过程中不会弯曲。在这种情况下，制造和在先的使用过程中另件内积存的应力，会均匀地分布在另件的整个体积范围内，不会引起另件的变形。

由于带涂层的另件是在使涂层熔化的温度下保持在固定状态的，于是就产生熔融的涂层与另件表面的相互作用而形成中间扩散带。

涂层材料与另件材料之间中间扩散带的存在，保证了涂层与另件表面牢固地结合;由于涂层材料与另件材料之间物理机械性能的平稳变化，保证了带涂层的另件有很高的使用性能。

在实施所推荐的在长另件上获得涂层的方法时，可以将带有熔化了的涂层的另件保持更长的时间而不致使涂层漫流，这是因为粉末耐火材料紧密地贴向带涂层的另件，能阻止涂层漫流。在这种情况下，另件也不会弯曲。