CN101875101A - 形成包括镁合金的涂覆制品的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了形成包括镁合金的涂覆制品的方法。该方法包括：加热镁合金部件，将该部件放置在模具中使得该部件的外表面和该模具的内表面之间存在缝隙，和将含镁合金材料加热到高于其熔化温度，所述熔合温度低于该部件的熔化温度。该材料是由镁与以下元素合金化形成的：i)该部件元素，但其浓度更高，ii)至少一种与该部件元素不同的元素，或iii)该部件元素和至少一种其他元素。该方法进一步包括将该材料引入该缝隙中，由此至少覆盖该部件的外表面，和冷却该材料以在该部件的外表面上形成基本均匀分布的固化涂层。该涂层具有比该镁合金部件更高的抗磨损和/或腐蚀性能。

Description

形成包括镁合金的涂覆制品的方法
技术领域
本公开总地涉及涂覆制品，更特别地涉及形成包括镁合金的涂覆制品的方法。
背景技术
镁和镁合金在很多不同应用中已经成为有希望的铝的替代品。例如，镁可以用于形成汽车和/或航空航天工业中的结构件。这至少部分是由于镁与铝相比具有较高的强度重量比。
发明内容
此处公开了形成涂覆制品的方法。该方法包括：加热由镁与元素合金化形成的镁合金部件，将该部件放置在模具中使得该镁合金部件的外表面和该模具的内表面之间存在缝隙，和将含镁合金材料加热到其熔化温度之上，该含镁合金材料的熔化温度低于该镁合金部件的熔化温度。该含镁合金材料是由镁与以下元素合金化形成的：i)该镁合金部件中的元素，其中该元素在该含镁合金材料中存在的浓度高于在该镁合金部件中的，ii)至少一种与该镁合金部件中的元素不同的元素，或iii)该镁合金部件中的该元素和至少一种其他元素。该方法进一步包括将该含镁合金材料引入该缝隙中，由此至少覆盖该镁合金部件的外表面，和冷却该含镁合金材料以在该镁合金部件的外表面上形成基本均匀分布的固化涂层。该涂层具有比该镁合金部件更高的抗磨损和/或抗腐蚀性能。
本发明进一步体现在如下方面：
1.形成涂覆制品的方法，所述方法包括：
加热由镁与元素合金化形成的镁合金部件；
将所述部件放置在模具中使得所述镁合金部件的外表面和所述模具的内表面之间存在缝隙；
将含镁合金材料加热到高于其熔化温度，所述含镁合金材料的熔化温度低于所述镁合金部件的熔化温度，其中所述含镁合金材料是由镁与以下元素合金化形成的：i)所述镁合金部件中的所述元素，其中所述元素在所述含镁合金材料中存在的浓度更高，ii)至少一种与所述镁合金部件中的所述元素不同的元素，或iii)所述镁合金部件中的所述元素和至少一种其他元素；
将所述含镁合金材料引入所述缝隙中，由此至少覆盖所述镁合金部件的所述外表面；和
冷却所述含镁合金材料以在所述镁合金部件的所述外表面上形成基本均匀分布的固化涂层。所述涂层具有比所述镁合金部件更高的抗磨损性、抗腐蚀性或其组合。
2.方面1的方法，其中加热所述镁合金部件是在等于或大于所述含镁合金材料的熔化温度的温度实施的。
3.方面2的方法，其中加热所述镁合金部件和加热所述含镁合金材料是基本同时实施的。
4.方面3的方法，其中所述基本同时加热所述镁合金部件和所述含镁合金材料是在以下之后实施的：i)将所述镁合金部件放置在所述模具中和ii)将所述含镁合金材料引入所述缝隙中。
5.方面1的方法，其中所述模具具有与所述镁合金部件基本相同的几何形状，以及其中所述镁合金部件的外表面和所述模具的内表面之间的缝隙是在整个镁合金部件周围基本均匀的。
6.方面1的方法，其中所述模具具有与所述镁合金部件基本相同的几何形状，以及其中所述镁合金部件的外表面和所述模具的内表面之间的缝隙具有在所述镁合金部件的外表面的不同位置处变化的厚度。
7.方面1的方法，其中所述含镁合金材料包括与所述镁合金部件中的所述元素和至少一种其他元素合金化的镁，以及其中所述基本均匀分布的固化涂层是以下的亚共晶系统：i)与所述元素合金化的镁的基质相，和ii)与所述元素和所述至少一种其他元素合金化的镁的共晶相，其中所述涂层包括分布在与所述元素合金化的所述基质相镁周围的与所述元素和所述至少一种其他元素合金化的共晶相镁的金属间沉淀物。
8.方面1的方法，其中所述含镁合金材料包括与所述镁合金部件中的所述元素和至少一种其他元素合金化的镁，以及其中所述基本均匀分布的固化涂层是以下的过共晶系统：i)与所述至少一种其他元素合金化的镁的基质相，和ii)与所述元素和所述至少一种其他元素合金化的镁的共晶相，其中所述涂层包括分布在与所述至少一种其他元素合金化的所述基质相镁周围的与所述元素和所述至少一种其他元素合金化的共晶相镁的金属间沉淀物。
9.方面1的方法，其中所述基本均匀分布的固化涂层具有厚度，以及其中所述方法进一步包括通过改变在所述模具的内表面和所述镁合金部件的外表面之间形成的所述缝隙的体积来调节所述涂层的厚度。
10.方面1的方法，其中在将所述镁合金部件放置在所述模具中之后，所述方法进一步包括将所述镁合金部件固定到所述模具。
11.方面10的方法，其中将所述镁合金部件固定到所述模具是使用至少一个固定器实施的，所述至少一个固定器是由与至少一种元素合金化的镁形成的，其中所述至少一个固定器具有比所述含镁合金材料的熔点更高的熔点。
12.方面1的方法，其中以下中的至少一种：
所述元素选自铝；
与所述镁合金部件中的所述元素不同的所述至少一种元素选自锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合；或
所述至少一种其他元素选自铝、锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合。
13.用于设立在由与元素合金化的镁形成的镁合金部件上的涂层材料的组合物，所述组合物包括与以下元素合金化的镁：i)所述镁合金部件中的所述元素，其中所述元素在所述组合物中以更高的浓度存在，ii)至少一种与所述镁合金部件中的所述元素不同的元素，或iii)所述镁合金体中的所述元素和至少一种其他元素，其中所述组合物具有比所述部件的共晶温度更低的共晶温度，以及其中所述组合物具有比所述部件的抗腐蚀性更高的抗磨损和腐蚀性。
14.方面13的组合物，其中以下中的至少一种：
所述元素选自铝；
与所述镁合金体中的所述元素不同的所述至少一种元素选自锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合；或
所述至少一种其他元素选自铝、锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合。
15.方面13的组合物，其中所述元素在所述部件中的含量为约0.01wt％～约9wt％。
16.方面13的组合物，其中所述元素、与所述元素不同的所述至少一种元素或所述至少一种其他元素在所述组合物中的含量是约1wt％～约99wt％。
17.制品，包括：
由与元素合金化的镁形成的部件；和
设立在所述部件的至少一部分上的涂层组合物，所述涂层组合物包括与以下元素合金化的镁：i)所述镁合金部件中的所述元素，其中所述元素在所述涂层组合物中以更高的浓度存在，ii)至少一种与所述镁合金部件中的所述元素不同的元素，或iii)所述镁合金部件中的所述元素和至少一种其他元素；
其中所述涂层组合物具有比所述部件的熔化温度更低的熔化温度，以及其中所述涂层组合物具有比所述部件更高的抗磨损和腐蚀性。
18.方面17的制品，其中以下中的至少一种：
所述元素选自铝；
与所述部件中的所述元素不同的所述至少一种元素选自锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合；或
所述至少一种其他元素选自铝、锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合。
19.方面17的制品，其中所述部件选自发动机架、发动机组、分动箱、车轮、引擎罩下汽车部件、可能暴露于盐或水分的部件、工具或其组合。
20.方面17的制品，其中所述元素在所述部件中的含量为约0.01wt％～约9wt％。
21.方面17的制品，其中所述元素、与所述元素不同的所述至少一种元素或所述至少一种其他元素在所述涂层组合物中的含量为约1wt％～约99wt％。
附图说明
参照以下详述和附图，本发明的特征和优点将变得显而易见，其中类似的附图标记对应于类似的尽管可能不相同的部件。为简要起见，在其出现在其他附图中时，可能描述或不描述具有前述功能的附图标记或特征。
图1是包括镁合金部件和在其至少一部分上设立的涂层的制品的实例的横截面示意图；
图2是描述形成涂覆制品的方法的实例的流程图；
图3是镁-铝合金的相图；和
图4A～4D是包括放置于其中的镁合金部件的模具的实例的横截面示意图。
具体实施方式
此处公开的方法的实施方案可以有利地用于形成包括涂覆的含镁合金的制品，其一旦暴露于腐蚀性环境显示出改进的抗磨损和/或抗腐蚀性能。该涂层还可以赋予该制品强度和/或硬度，由此提高该制品的耐久性、疲劳强度和/或拉伸强度。在一些情况中，这种改进的强度和/或硬度降低了该制品对布氏硬度试验(brinelling)和/或微动磨损(fretting)的易受性。
此处所用的术语“腐蚀环境”表示一旦暴露于其中将造成金属的腐蚀或至少开始腐蚀的任意环境。腐蚀环境的非限定性实例包括具有高于75％的相对湿度的环境、包含水的环境、包含盐的环境、包含醇蒸气和/或其他化学物质的环境(例如在冷却系统、燃料系统、防冻系统、清洗溶液等中)和/或其他。
该表现出改进的抗磨损和/或腐蚀性的制品包括在某位点下可能暴露于腐蚀环境的各种汽车和/或航空航天部件。这种制品的非限定性实例包括发动机架(engine cradle)、发动机组(engine block)、分动箱(transfercase)、车轮、引擎罩下汽车部件(under-the-hood automotive component)、可能暴露于盐、水分、其他腐蚀材料和/或其他的部件。应当认识到其他制品也可以使用此处公开的方法的实施方案形成。这些制品可以包括不必涉及汽车和/或航空航天工业的各种部件。可以通过此处公开的方法形成的非汽车/非航空航天制品的实例包括但不局限于：工具(例如电力工具箱等)、各种家用或其他建筑部件(例如手持操作工具、各种电子设备等)、海上设备(例如舷内和/或舷外电动机等)、体育设备(例如高尔夫球棍等)和/或其他。
图1中示意性地描述了由该方法的实施方案(下面结合图2、3、4A和4B进一步描述)形成的涂覆制品10的实例。该涂覆制品10通常包括具有设立在其至少一部分上的涂层组合物16的镁合金部件14。由于也由含镁合金形成的该涂层组合物16本身具有比该制品10更高的抗腐蚀性，因此该涂层组合物16有利地提高了该镁合金部件14的抗磨损和/或抗腐蚀性。不被任何理论束缚，我们相信对于大多数镁合金而言，在等于或高于该合金的共晶点或温度的温度该合金的二次相(例如金属间沉淀物和/或在该合金的固化过程中生成的其他相)容易表现出比相同镁合金的一次相更高的抗磨损和/或抗腐蚀性。因此，该涂层组合物16选自具有比该镁合金部件14的熔化温度更低的熔化温度的镁合金。
不被另一理论所束缚，进一步相信随着i)将另外的合金元素添加到该镁合金中和/或ii)该相同合金化元素的浓度的提高，镁合金的熔化温度降低。因此，该涂层组合物16也选自包括与以下元素合金化的镁的材料：i)与该部件14的相同但浓度更高的合金化元素，ii)与该部件14的合金化元素不同的一种或多种合金化元素，或iii)与该部件14的相同的合金化元素和与该部件14的不同的一种或多种其他合金化元素。现在将仍结合图1对该镁合金部件14和该涂层组合物16进行更详细描述。
如前面简要陈述的，该镁合金部件14通常包括与元素(在一些情况下为至少一种元素)合金化的镁。在实施方案中，该镁合金部件14包括与铝合金化的镁。该镁与其合金化的元素(在该情况中是铝)的量通常至少部分根据选作该合金材料的元素的类型而不同。该元素的量还通常至少部分根据该元素和镁之间的相平衡而改变，其可以从相图中确定。在该本发明实例中，铝在该部件14中的含量在约0.01wt％～约9wt％范围。应当认识到该部件14中剩余部分是镁。
在另一实施方案中，该镁合金部件14包括与铝和至少一种其他元素合金化的镁。在该实施方案中，该其他元素(一种或多种)可以选自锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或任何其他可与镁合金化的元素。在实例中，该铝和该其他元素(一种或多种)在该部件14中的总含量在约0.01wt％～约9wt％范围。应当认识到无论铝和该其他元素(一种或多种)的用量多少，该部件14中剩余部分是镁。
为重申以上，该涂层组合物16设立在该镁合金部件14的至少一部分上。在一些情况中，该涂层组合物16设立在整个镁合金部件14上。在实施方案中，该涂层组合物16包括与和镁合金部件14中存在的相同的元素(一种或多种)合金化的镁。例如，如果该镁合金部件14包括镁铝合金，那么该涂层组合物16也包括镁-铝合金。在该实施方案中，镁与其合金化的该元素(一种或多种)在该涂层组合物16中存在的浓度比该元素(一种或多种)在该镁合金部件14中的浓度更高。在实例中，该元素(一种或多种)在该部件14中的含量在约0.01wt％～约9wt％范围。此外，在非限定性实例中，该元素(一种或多种)在该涂层16中的含量在约9wt％～约99wt％范围。该元素(一种或多种)在该部件14和涂层16中的用量可以根据需要改变，只要该元素(一种或多种)的浓度在该涂层16中比在该部件14中更高即可。
在另一实施方案中，该涂层组合物16包括与至少一种和该镁合金部件14中的元素不同的元素合金化的镁。例如，如果该镁合金部件14包括与铝合金化的镁，该涂层组合物16包括与不同于铝的任意元素合金化的镁。用于该涂层组合物16的该元素的非限定性实例包括锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合，只要该选择的元素与该镁合金部件14中存在的元素不同即可。在非限定性实例中，该与该镁合金部件14中的元素不同的元素(一种或多种)在该涂层16中的含量在约1wt％～约99wt％范围。应当认识到该元素(与该部件14中所用元素不同的元素)在该涂层16中的用量具有高于该不同元素在该部件14中的浓度的浓度。
在另一实施方案中，该涂层组合物16包括与和镁合金部件14中存在的相同的元素以及至少一种其他元素合金化的镁。用于该涂层组合物16的含镁合金材料可以选自任意适合的镁合金系统，其实例包括但不局限于二元组合物、三元组合物、四元组合物等。在实例中，如果该镁合金部件14包括与铝合金化的镁，那么该涂层组合物16会包括与铝和至少一种其他元素合金化的镁。该其他元素(一种或多种)的非限定性实例包括锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合。在非限定性实例中，该与该部件14中的元素相同的元素和该至少一种其他元素在该涂层16中的总含量在约9wt％～约99wt％范围。应当认识到，在该实例中，所述元素在该涂层16中的总用量具有比所述元素(一种或多种)在该部件14中的浓度更高的浓度。
图2中一般性地描述了形成该涂覆制品10的方法的实例。该方法的实例还将结合图4A和4B(其示意性地描述了在用于形成该涂覆制品10的方法中所用的模具12)和图3(其描述了含镁合金材料的相图的实例)进行描述。此处将使用镁-铝合金作为该镁合金部件14和镁-铝合金
作为该涂层组合物16描述该方法的实例。
在参照图2、3、4A～4D讨论的该实例中，铝在该镁合金部件14中的含量为总部件14的约3wt％，而铝在该涂层组合物16中的含量在该总涂层组合物16的约65wt％～约70wt％范围(因此该组合物16具有30wt％～35wt％的镁)。应当认识到该镁-铝合金是非限定性的实例，其他镁合金部件14和/或涂层组合物16也可以用于此处公开的实施方案中，同样地，用于描述图2中所示的方法的实例的材料的选择仅用于举例目的。
用于形成涂覆制品10(图1中所示)的方法的实例包括加热至少该镁合金部件14(图2中的附图标记100)。加热该镁合金部件14可以使用任何常规加热工艺实施，其非限定性实例包括在炉中加热、用热焰加热、将该部件14放在加热灯下、将该部件14暴露于热空气、通过均质化加热和/或其他，和/或其组合。该加热是在等于或高于将用于形成该涂层16的该选定的含镁合金材料的熔化温度的温度实施的。应当认识到加热该部件14所用的温度也应当足够低以使该部件14不熔化。
现在参照图3中所示的镁-铝合金的相图，该镁合金部件14(在该
实例中包括3wt％铝)的最低熔化温度为约600℃，而该含镁合金涂层组合物16(在该实例中包括65wt％铝)的最低熔化温度为约450℃。在该温度，该组合物16是固体和液体的混合物。然而，在460℃，该组合物16基本完全熔化(即，基本完全成为液体)。因此，可以将该镁合金部件14加热到从460℃开始直到但低于600℃的任意温度。
在实施方案中，该镁合金部件14的加热是与将该部件14引入该模具12中基本同时实施的。现在参照图2和4A～4D，将该部件14以足以在该镁合金部件14的外表面20和该模具12的内表面22之间形成缝隙18的方式放置在该模具12中(如图2中附图标记102所示)。
在实例中，该模具12可以具有与该镁合金部件14相同的、相似的或甚至完全不同的几何形状，然而，该模具12的横截面积至少略大于该部件14的。因此，当该部件14放置在该模具12中时，在该模具12的所有外表面和该部件14之间形成缝隙18。在一种实例(如图4A中所示)中，该部件14和模具12的形状相同，因此该缝隙18的厚度在该镁合金部件14的整个圆周周围基本均匀。在另一实例(图4B中所示)中，该部件14可以放置紧靠该模具12的一个或多个表面(例如紧靠单一表面30，如图4B中所示)，以使该部件14对接该表面30且在其间不形成缝隙。在该部件14的与该模具12对接的表面上希望没有涂层组合物16时，图4B中所示的实例可以是希望的。在另一实例(如图4C中所示)中，该部件14和模具12具有略有不同的形状，以使得该缝隙18在沿该部件14的外表面20上的不同位置处具有多个厚度t1、t2。当在该部件14的某些表面20上需要有更厚的涂层16时，图4C中所示的实例可以是希望的。在另一实例中，该模具12的形状可以与该部件14的形状完全不同。如图4D中所示，该模具12可以是例如矩形的形状，而该部件14可以是例如椭圆形状。在该实例中，该缝隙18的厚度可以沿该部件14的外表面20的周界变化。根据所用的形状，该缝隙18的两个或更多个区域可以具有相同的厚度，或者该缝隙18的整个厚度可以连续变化，以使得该缝隙18没有区域具有相同的厚度。
应当认识到一旦将该部件14放置在其中，可以将该镁合金部件14固定在该模具12的内部。返回参照图4C，该固定可以使用至少一个固定器26实施。在实例中，该固定器26是型芯撑、圆盘、试样快或其他经构造以在放置在该模具12内时支撑该部件14的适合物体。在实施方案中，该固定器(一个或多个)26是由与至少一种元素合金化的镁形成的。在很多情况下，该固定器(一个或多个)26是由具有比用于形成该涂层16的该含镁合金材料更高的熔点或温度的镁合金形成的。
该方法进一步包括将含镁合金材料加热到其熔化温度之上，该含镁合金材料的熔化温度低于该镁合金部件14的熔化温度(如图2中附图标记104所示)。该含镁合金材料是指用于最终在该镁合金部件14上形成涂层16的材料。返回参照上述实例，其中该部件14和该涂层16的材料都选自具有图3中所示相图的镁-铝合金，将该含镁合金材料加热到高于460℃的温度。在该温度，该含镁合金材料处于熔融态。
返回参照图4A～4D，然后将该含镁合金材料(处于其熔融态)引入该缝隙18，由此覆盖该镁合金部件14的至少外表面20(如图2中的附图标记106所示)。引入可以例如通过将该熔融态的含镁合金材料通过灌装井24灌注到该缝隙18中而实施。该引入也可以例如使用模铸工艺实施。该熔融材料将流动通过该井24并进入该缝隙18，最终填满整个缝隙18。在该部件14还未加热到该熔融材料的温度(例如通过预热处理)的情况中，一旦与其接触，该熔融材料还将加热该部件14。一旦该熔融材料充满该缝隙18，在该熔融材料和该部件14之间发生扩散和冶金反应，其适宜地将该熔融材料结合到该部件14的外表面(一个或多个)20。在一些情况中，该模具12也可以包括溢流井(未示出)，其经构造以收集在填充该缝隙18时溢流的该熔融材料。
在该方法的另一变体中，该镁合金部件14的加热和该将用于最终形成该涂层16的含镁合金材料的加热可以基本同时发生。在该变体中，可以在加热该镁合金部件14之前将该部件14放置在该模具12内。然后在加热该材料之前将该含镁合金材料引入该缝隙18内。将该材料引入该缝隙18内可以通过打开该模具12并将固体状(例如颗粒)的该材料置于该缝隙18的至少一部分中而实施。在关闭该模具12之后，将该含镁合金材料和该部件14在相同/基本相同的时间加热。该加热造成i)加热该部件14但不熔化该部件14，和ii)该材料熔化并流入该缝隙18的所有部分中，由此完全环绕该部件14。
在该方法的另一变体中，可以在加热该部件14之前将该镁合金部件14放置在该模具12中。将该实例中的该含镁合金材料加热，然后将该加热的材料以其熔融态引入该缝隙18中。随着该熔融材料流入该缝隙18中，热量从该加热的材料转移到该部件14，由此加热该部件14。应当认识到因为该熔融材料的温度低于该部件14的熔化温度，因此随着该熔融材料接触该部件14，该部件14加热到基本低于其熔化温度的温度。因此，该部件14不熔化。进一步认识到在该方法的本变体中，该部件14和该涂层16材料之间的反应(一种或多种)可能相对快速发生。因此，该加热应当实施更短的时间以限制该反应(一种或多种)，然而这种加热应当实施足够长的时间以实现该涂层16与该部件14的充分结合。
在将该含镁合金材料引入该缝隙18中之后，该方法进一步包括冷却该含镁合金材料以在该镁合金部件14的外表面20上形成基本均匀分布的固化涂层16(如图2中附图标记108所示)。在该镁合金部件14上形成该涂层16之后，打开该模具12，并从该模具12中除去该涂覆制品10。
在其中使用一个或多个固定器26将该部件14支撑在该模具12内的情况中，该方法包括将该部件14和该固定器(一个或多个)26一起加热到该涂层16材料的熔化温度。然后将该熔融的涂层16材料引入该缝隙18中。一旦将该材料引入该缝隙18中，该材料在该固定器(一个或多个)26之上/周围流动。在将该材料冷却之后，该固定器(一个或多个)26熔合到该材料上变成该涂层组合物16的一部分。
该涂层16通常具有由该模具12内缝隙18的厚度t(或者例如t1和t2)限定的厚度。该涂层16的厚度通常根据例如待形成的制品10所需的结构整体性、该制品10的用途(例如，如果该制品10将暴露于非常腐蚀性的环境，如果该制品10将经常暴露于腐蚀环境，如果该制品10将暴露于其中可能在该制品10上发生剥落或其他磨损的环境，和/或其他)而预先选择。在这种情况中，可以根据需要调节该涂层16的厚度。例如，如果该制品10是车轮，为此其边缘或胎圈在使用过程中可能易于剥落，该涂层16可以沿该边缘或胎圈与不容易发生或不经常发生剥落的其他区域相比更厚。涂层厚度的调节可以例如通过改变在该模具12内形成的该缝隙18的体积而实施。改变该缝隙18可以通过调节该模具12的尺寸和/或该部件14的尺寸而实施。
在其中该用于涂层16的含镁合金材料包括与镁合金部件14中存在的相同元素和至少一种其他元素合金化的镁的一些情况中，该涂层16是以下的亚共晶系统：i)与该元素合金化的镁的基质相，和ii)与该元素和该其他元素(一种或多种)合金化的镁的共晶相。再次参照图3中所述的相图，关于纯镁(识别在该图的右手侧)，适合的亚共晶系统包括具有大于纯镁的共晶点EMg的镁wt％的任意镁-铝组合物。使用图3中提出的实例，该亚共晶系统可以包括例如具有大于约67wt％镁的组合物。进一步地，关于纯铝(识别在该图的左手侧)，适合的亚共晶系统包括具有小于纯铝的共晶点EAl的镁wt％的任意镁-铝组合物。使用图3中提出的实例，该亚共晶系统可以包括例如具有小于约36wt％镁的组合物。在其中该涂层16是亚共晶系统的情况下，该涂层16包括分布在仅与该一种元素合金化的该基质相镁周围的、与该元素和该至少一种其他元素合金化的共晶相镁的金属间沉淀物。
此外，在其中该含镁合金材料包括与镁合金部件14中存在的相同的元素和至少一种其他元素合金化的镁的另一些情况中，该涂层16是以下的过共晶系统：i)与该至少一种其他元素合金化的镁的基质相，和ii)与该元素和该至少一种其他元素合金化的镁的共晶相。再次参照图3中所述的相图，关于纯镁(识别在该图的右手侧)，适合的过共晶系统包括具有小于纯镁的共晶点EMg的镁wt％的镁wt％的任意镁-铝组合物。使用图3中提出的实例，该过共晶系统可以包括例如具有小于约67wt％镁的组合物。进一步地，关于纯铝(识别在该图的左手侧)，适合的过共晶系统包括具有大于纯铝的共晶点EAl的镁wt％的镁wt％的任意镁-铝组合物。使用图3中提出的实例，该过共晶系统可以包括例如具有大于约36wt％镁的组合物。在其中该涂层16是过共晶系统的情况下，该涂层16包括分布在与该至少一种其他元素合金化的该基质相镁周围的、与该元素和该至少一种其他元素合金化的共晶相镁的金属间沉淀物。
在其中i)该含镁合金材料包括与和该部件14相同但浓度更高的元素合金化的镁，和ii)该镁与不同元素合金化的其他情况下，该涂层16包括更多的二次相和包含更多的所述合金化元素(一种或多种)的基质相。在上面提供的任意系统中，该涂层16中的该金属间沉淀物(或二次相)提高了该涂覆制品10的抗磨损和/或抗腐蚀性能，这至少部分基于上述理论。
尽管已经详细描述了数种实施方案，但可以对所公开的实施方案进行改变，这对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，前述说明应当被认为是示例性的而非限定性的。

Claims (10)

1.形成涂覆制品的方法，所述方法包括：
加热由镁与元素合金化形成的镁合金部件；
将所述部件放置在模具中使得所述镁合金部件的外表面和所述模具的内表面之间存在缝隙；
将含镁合金材料加热到高于其熔化温度，所述含镁合金材料的熔化温度低于所述镁合金部件的熔化温度，其中所述含镁合金材料是由镁与以下元素合金化形成的：i)所述镁合金部件中的所述元素，其中所述元素在所述含镁合金材料中存在的浓度更高，ii)至少一种与所述镁合金部件中的所述元素不同的元素，或iii)所述镁合金部件中的所述元素和至少一种其他元素；
将所述含镁合金材料引入所述缝隙中，由此至少覆盖所述镁合金部件的所述外表面；和
冷却所述含镁合金材料以在所述镁合金部件的所述外表面上形成基本均匀分布的固化涂层。所述涂层具有比所述镁合金部件更高的抗磨损性、抗腐蚀性或其组合。
2.权利要求1的方法，其中加热所述镁合金部件是在等于或大于所述含镁合金材料的熔化温度的温度实施的。
3.权利要求2的方法，其中加热所述镁合金部件和加热所述含镁合金材料是基本同时实施的。
4.权利要求3的方法，其中所述基本同时加热所述镁合金部件和所述含镁合金材料是在以下之后实施的：i)将所述镁合金部件放置在所述模具中和ii)将所述含镁合金材料引入所述缝隙中。
5.用于设立在由与元素合金化的镁形成的镁合金部件上的涂层材料的组合物，所述组合物包括与以下元素合金化的镁：i)所述镁合金部件中的所述元素，其中所述元素在所述组合物中以更高的浓度存在，ii)至少一种与所述镁合金部件中的所述元素不同的元素，或iii)所述镁合金体中的所述元素和至少一种其他元素，其中所述组合物具有比所述部件的共晶温度更低的共晶温度，以及其中所述组合物具有比所述部件的抗腐蚀性更高的抗磨损和腐蚀性。
6.权利要求5的组合物，其中以下中的至少一种：
所述元素选自铝；
与所述镁合金体中的所述元素不同的所述至少一种元素选自锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合；或
所述至少一种其他元素选自铝、锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合。
7.权利要求5的组合物，其中所述元素在所述部件中的含量为约0.01wt％～约9wt％。
8.制品，包括：
由与元素合金化的镁形成的部件；和
设立在所述部件的至少一部分上的涂层组合物，所述涂层组合物包括与以下元素合金化的镁：i)所述镁合金部件中的所述元素，其中所述元素在所述涂层组合物中以更高的浓度存在，ii)至少一种与所述镁合金部件中的所述元素不同的元素，或iii)所述镁合金部件中的所述元素和至少一种其他元素；
其中所述涂层组合物具有比所述部件的熔化温度更低的熔化温度，以及其中所述涂层组合物具有比所述部件更高的抗磨损和腐蚀性。
9.权利要求8的制品，其中以下中的至少一种：
所述元素选自铝；
与所述部件中的所述元素不同的所述至少一种元素选自锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合；或
所述至少一种其他元素选自铝、锌、锰、锆、铈、稀土元素、钙、锂、硅、钇、锶、锑、铋、硼、镉、钪、钛、锡、银、钯、钨、硒、铷或其组合。
10.权利要求8的制品，其中所述部件选自发动机架、发动机组、分动箱、车轮、引擎罩下汽车部件、可能暴露于盐或水分的部件、工具或其组合。
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