DE19935164A1

DE19935164A1 - Verfahren zur gleichzeitigen Reinigung und Flußmittelbehandlung von Aluminium-Motorblock-Zylinderbohrungsoberflächen zur Befestigung von thermisch gespritzten Überzügen

Info

Publication number: DE19935164A1
Application number: DE19935164A
Authority: DE
Inventors: Armando Mateo Joaquin; Oludele Olusegun Popoola; Kimberly A Lazarz; Matthew John Zaluzec
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: GB2340133B; GB2340133A; US6187388B1; GB9917867D0; DE19935164C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines thermisch gespritzten Überzugs auf einer unaufgerauhten Leichtmetalloberfläche. Das Verfahren umfaßt die Schritte (a) Abscheiden einer Überzugsoberfläche (i.e. DoppelKaliumAluminiumfluoridsalz) auf der Oberfläche, die so gereinigt wurde, daß sie im wesentlichen frei von Fett und Ölen ist. Die wässrige Ablagerung schafft eine schützende Überzugsschicht, um Oxidwachstum zu verhindern; und nachfolgend thermisches Spritzen von Metall-Tröpfchen oder Partikeln auf die schützende Überzugsoberfläche zur Herstellung eines Metallüberzugs, der metallurgisch an der Gußoberfläche gebunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Befestigung eines thermisch gespritzten Überzugs an einer im wesentlichen fett- und ölfreien unaufgerauhten Gußleicht metalloberfläche. Sie bezieht sich also auf das Anbinden von Metallüberzügen an Aluminium-Substrate. Ganz besonders bezieht sich die Erfindung auf ein Verfah ren zum Ersetzen des nativen Aluminiumoberflächenoxids durch stabile Überzüge, um eine starke metallurgische/chemische Bindung mit aufgespritzten Metallüber zügen zu fördern.

Aluminium und Aluminiumlegierungen sind allgemein sehr reaktiv und bilden schnell einen passivierenden Oberflächenoxidfilm (5-100 Nanometer Dicke) falls sie der Atmosphäre bei Umgebungstemperatur ausgesetzt sind. Ein derartiger Oxidfilm verhindert Anhaften von Metallüberzugen auf unaufgerauhtem Aluminium. Um eine metallurgische, chemische oder intermetallische Bindung zwischen dem Aluminium oder der Aluminiumlegierung und anderen Metallen zu schaffen, ist es häufig not wendig, diesen Oxidfilm zu entfernen, zu lösen oder zu unterbrechen. Wenn es vom Oxid befreit ist, geht Aluminium oder eine Aluminiumlegierung leicht Bindun gen mit Legierungen auf Nickel-, Kupfer- und Eisenbasis bei so niedrigen Tempe raturen wie 500°C ein. Chemische Aluminum-Ätzmittel, wie im U.S. Patent no. 3,779,839 beschrieben, enthalten typischerweise Alkalimetallfluoride, saures Natri umfluorid und Fluorwasserstoff; eine Chloridverbindung ausgewählt aus NaCl und MgCl2 und Cr2O3. Diese Techniken waren nachteilig, entweder aus Kostengrün den oder da sie für das Substrat oder die Umwelt zu aggressiv waren. In Abwe senheit eines kommerziell durchführbaren und umweltverträglichen Verfahrens zur Entfernung nativer Oxide von Aluminiumoberflächen, war bisher Aufrauhen üblich, um eine Bindung von thermisch gespritzten Überzugen auf Gußaluminiumoberflä chen zu ermöglichen. Dieses Aufrauhen wurde durch mechanische Mittel, wie Sandstrahlen, Hochdruckwasserstrahlbehandlung, elektrische Entladung oder chemische Ätzmittel durchgeführt. Es wird daher ein Verfahren benötigt das die Notwendigkeit des Aufrauhens von Gußaluminiumsubstraten vermeidet und den noch das Anhaften von Metallüberzügen darauf ermöglicht.

Flußmittel werden üblicherweise eingesetzt, um den Oberflächenoxidfilm vom Alu minium zu entfernen. Dies wird deutlich aus der kommerziellen Praxis beim Zu sammenlöten von zwei Teilen Aluminiumlegierungsblech (meist kaltgewalzt mit ei ner Niedertemperatur Lötmetallschicht) die zunächst Zusammenbau der Teile und sodann Fluten der Verbindungsfläche mit einem Flußmittel bei Raumtemperatur beinhaltet. Falls aggressiv erwärmt wird, schmilzt das Flußmittel und entfernt die Oberflächenoxide, wodurch die Schicht eine Zwischenschichtlegierungsverbindung mit Aluminium bilden kann, wie in den U.S. Patenten No. 4,911,351 beschrieben. Die Flußmittel-Zusammensetzung hat häufig eine Fluorid oder Chlorid-Basis, wie im U.S. Patent Nos. 3,667,111 und 5,318,764 beschrieben. Flußmittel aus Alkali metall-Aluminiumfluoriden oder Chlorid-Salzen haben eine Schmelztemperatur kurz unter der Schmelztemperatur von Aluminiumlegierungen.

Die Verwendung von Flußmittel hat sich beim Einsatz mit kaltgewalzten Alumini umblechen als sehr effektiv erwiesen, aber das Flußmittel wirkt nicht mit Gußalu miniumlegierungen, weil Gußaluminium porös und inhomogen ist, keine Über zugsschicht besitzt und bei einer Temperatur schmilzt, die mit der Schmelztempe ratur des Flußmittels überlappt. Dies ist ein signifikanter Nachteil, falls

(i) das am Gußmetall zu befestigende Metall thermisch gespritzt und nicht das gleiche wie das Gußmetall ist, und
(ii) das Metall als heiße Tröpfchen in Abwesenheit eines Lötmetalls mit niedrigem Schmelzpunkt aufgebracht wird.

In der Löttechnik ohne Flußmittel, wie sie im WO 97/36709 angegeben ist, wird die Verwendung von chemischen Al-Ätzmitteln, NaF, KF oder HF anstelle von Fluß mittel vorgeschlagen, um die Füllselbildungsfähigkeit von vakuumgeschweißten Aluminiumlegierungen zu verbessern. Die Literaturstelle benötigt die Anwesenheit von Lötmaterialien zwischen den zu verbindenden Teilen.

Thermische Spritztechniken ohne Aufrauhen umfassen Flußmittelbehandlung der Gußaluminiumoberfläche, um Oberflächenoxide vor thermischem Spritzen der Überzüge zu entfernen. Dies ist der Gegenstand des US Patent No. 5,723,187. Die Literaturstelle offenbart die Schritte (1) Abscheiden eines Flußmittels (i.e. Kalium aluminiumfluorid mit bis zu 50 Mol% anderen Fluorid-Salzen) auf der Gußoberflä che, die so gereinigt wurde, daß sie im wesentlichen frei von Fett und Ölen ist, wo bei diese Ablagerung eine mit trockenem Flußmittel überzogene Oberfläche schafft, wobei das Flußmittel das Oxid auf der Gußoberfläche mit einer Schmelz temperatur unter derjenigen der Gußoberfläche entfernen kann; (2) thermisches Aktivieren des Pulver-Flußmittels der Flußmittel überzogen Oberfläche durch Schmelzen und Lösen jeglichen Oxids auf der Gußoberfläche; und (3) gleichzeitig damit oder nach Schritt (2) thermisches Spritzen von Metalltröpfchen oder Partikeln auf die flußmittelüberzogene Oberfläche, um einen Metallüberzug, der metallur gisch an der Gußoberfläche gebunden ist, zu schaffen. .

Die U.S. Anmeldung 08/829666 mit Anmeldetag 31. März 1997 "Verfahren zum thermischen Spritzen eines Metallüberzugs unter Verwendung eines flußmittel überzogenen Drahts" lehrt ein Verfahren, das gleichzeitig das Flußmittel und den Metallüberzug auf die Gußaluminiumoberflächen unter Verwendung der Technolo gie eines überzogenen Drahts abscheidet. Sie offenbart die Verwendung eines Drahtes mit Überzug für das thermische Spritzen auf Aluminiumlegierungs- Substraten mit einer Pulverkernmischung bestehend aus: (i) Metall Pulver, das eine metallurgische Bindung mit dem Substrat eingehen kann, falls das Metallpulver ge schmolzen ist, (ii) einem Flußmittelpulver, das Aluminiumoxide von der Substrat oberfläche bei geeigneten Temperaturen entfernen kann (iii) einem biegsamen Me tallüberzug, der die Pulvermischung umgibt, mit einer Zusammensetzung, die mit dem Bindungsmetall kompatibel ist und (iv) thermisches Spritzen des überzogenen Drahtes, um einen metallurgisch gebundenen Metallüberzug am Aluminiumsubstrat zu bilden.

US Patent 5,100,486 lehrt ein anderes Verfahren, Flußmittel aufzubringen, um Oberflächenoxid zu entfernen und die Metalloberfläche auf den Empfang und das Befestigen des Metallüberzugs vorzubereiten. Das Verfahren besteht aus

(i) Herstellen einer Aufschlämmung mit Flußmittel, den Metallüberzugspartikeln und einem organischen Bindemittel,
(ii) Aufbringen der Aufschlämmung auf das Metallsubstrat
(iii) Erwärmen zur Aktivierung des Flußmittels, um das Oberflächenoxid zu entfer nen und das organische Bindemittel zu verdampfen und
(iv) Sintern im Ofen, um eine Bindung zwischen dem Metallsubstrat und der Metall überzugsschicht zu bilden.

Bei allen Verfahren ohne Aufrauhen wird ein festes, handelsübliches und unab hängiges (vom Aluminiumsubstrat) Flußmittelpulver zum Lösen des Substratober flächenoxids vor oder gleichzeitig mit der Befestigung des Überzugs eingesetzt. Vorteilhafterweise lehrt die Erfindung die Verwendung des Aluminiumlegierungs substrats, um Flußmittel-Kristalle vor dem Betriebsschritt des thermischen Sprit zens einzusetzen.

Während die Erfindung das Abscheiden eines Überzugs ähnlicher Zusammenset zung wie Fluorid-Flußmittel umfaßt, verhält sich die erfindungsgemäße Fluorid- Doppelsalz-Zusammensetzung anders als ein konventionelles Flußmittel. Es wird - wo bei diese Theorie nicht als bindend angesehen werden soll - wahrscheinlich die wässrige KF Lösung mit dem nativen Aluminiumoxid reagieren und in einer geeig neten Konzentration einen schützenden Überzug eines Kaliumaluminiumfluorid- Doppelsalzes bilden, der Oxidnachbildung verhindert.

Es ist demzufolge Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das ökono misch, zuverlässig und schnell thermisch gespritzte Metalltröpfchen oder -Partikel an einem unaufgerauhten Substrat auf Gußleichtmetallbasis in Abwesenheit kon ventioneller Löt-Materialien bindet. Das Verfahren sollte eine metallurgische und/oder chemische Bindung zwischen einem solchen Leichtmetall und thermisch gespritzten Metallüberzug schaffen und keine Anwendung irgendwelcher pulver förmiger Flußmittel, wie beim Stand der Technik üblich, benötigen. Das Verfahren ist auch vorteilhaft für die Herstellung, da (1) ein wäßriges Bad, das kostspielige Flußmittel-Betriebsverfahren ersetzt, und (2) die Pulverhandhabung eliminiert und daher umweltfreundlicher ist.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Pa tentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran sprüchen.

Sie verwendet also ein Verfahren, das einen thermisch gespritzten Überzug auf ein unaufgerauhtes Gußleichtmetall, das im wesentlichen fett- und ölfrei ist, aufbringt. Das Verfahren umfaßt eine Reihe Schritte eingeschlossen Behandlung der Guß metalloberfläche mit einem wäßrigen Kaliumfluorid-haltigen Bad. Das Bad kann chemisch mit dem Aluminiumsubstrat unter Abscheidung eines schützenden Ober flächenüberzugs mit Kaliumaluminiumfluorid-Doppelsalz, das das Wachstum von Aluminiumoxid auf der Substratoberfläche vermeiden kann. Danach werden ther misch Metalltröpfchen oder Partikel auf die überzogene Oberfläche, um einen metallurgisch an der Aluminiumoberfläche gebundenen Überzug zu bilden, ge spritzt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels sowie der be gleitenden Zueignung näher erläutert, auf die sie jedoch keineswegs beschränkt ist. Darin zeigt:

Fig. 1 ein Temperatur-Phasen Diagramm von Kaliumaluminiumfluorid-Salzen als Funktion des Mol%-Gehalts an AlF3;

Fig. 2 eine schematisch perspektivische Ansicht eines a thermischen Spritz-Appa rates zur Aufbringung von Metalltröpfchen oder -Partikeln auf die Innenoberfläche einer Gußaluminiummotorblock-Bohrungsoberfläche;

Fig. 3 eine stark vergrößerte Schnittansicht eines Teils der Spritzpistole und der benachbarten überzogenen Oberfläche.

Fig. 4a eine Scanning-Elektronenmikrographie der überzogenen Gußaluminiumo berfläche unter Verwendung einer 3.0% KF Lösung.

Fig. 4b eine Scanning-Elektronenmikrographie der überzogenen Gußaluminiumo berfläche unter Verwendung einer 2.5% KF Lösung.

Fig. 5 eine Scanning-Elektronenmikrographie (4000fache Vergrößerung) einer überzogenen Gußaluminiumoberfläche mit einer Konzentration von weniger als 50 Mol% Kaliumaluminiumfluorid (1.5% KF); und

Fig. 6 ein Röntgendiffraktionsspektrum der Oberflächenüberzugsschicht aus Kali umaluminiumfluorid.

Erfahrungen mit Fluor-Aluminium-Flußmitteln wurden üblicherweise mit Preß-Alu miniumblechlegierungsmaterial mit einer Schmelztemperatur im Bereich von 640-660°C gemacht. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die erfolgreiche Flußmittelbehandlung von Gußaluminiumlegierungen (wie 319, 356, 380 und 390) die Si, Cu, Mn oder Fe Bestandteile in Mengen von 0.5-5 Gew.-% enthalten und besitzt daher eine etwas niedrigere Schmelztemperatur (von etwa 580-600°C) ver glichen mit Preßaluminiumblechlegierungen, wie der 3000 Serie mit 0.5-1.5 Gew.-% Mn, Mg und Fe. Die Oberflächenrauhigkeit derartiger Gußlegierungen ist meist etwa 1-3 Mikrometer Ra, welches als solches unzureichend ist, um eine mechani sche Verzahnung mit dem thermisch gespritzten Überzug zu bilden.

Nachdem die Gußkomponente aus einem Leichtmetall, Al, Mg, wie einem Gußalu minium Motorblock 10 mit mehreren Zylinderbohrungen 11 mit einer Innenoberflä che 12 mit einer Rauhigkeit von etwa 0.5-2 Mikrometern gebildet wurde und nachdem eine solche Oberfläche von jeglichem Fett oder Öl gereinigt wurde, wer den im wesentlichen zwei Schritte durchgeführt.

Zunächst wird eine schützende Schicht Kaliumaluminiumfluorid-Doppelsalz durch Behandeln der Aluminiumoberfläche mit einer wässrigen Lösung von KF herge stellt. Bevorzugte KF Lösungen bewegen sich zwischen 2.0-5.0 Gew.-%. Die che mische Reaktion zwischen dem Aluminium und der Lösung bildet eine Oberflä chenschicht Kaliumaluminiumfluorid. Die Schicht schützt die Aluminiumoberfläche vor Neuwachstum von Aluminiumoxid. Schließlich werden Metalltröpfchen oder Partikel thermisch auf die überzogene Oberfläche unter Ausbildung eines Metall überzugs gespritzt, der mindestens metallurgisch an der aluminiumoxidfreien Oberfläche gebunden ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein typisches Aluminiumflußmittel so ausgewählt, daß es ein Eutektikum 13 mit einem Fluorid-Doppelsalz mit einer Phasenformel K3AlF 6 + KAlF4 ist. Ein solches Eutektikum umfaßt AlF3 zu etwa 45 Mol % des Fluorid-Dop pelsalzes, wobei KF etwa 55 Mol% ist. Das Eutektikum besitzt eine Schmelztempe ratur von etwa 560°C (entlang Linie 14) die etwa 40°C unter der Schmelztempe ratur der Gußlegierung des Substrats liegt. Wenn das Fluorid-Doppelsalz einen wesentlich anderen Mol% AlF3 besitzt (also kein Eutektikum ist) steigt die Schmelztemperatur schnell entlang Linie 15 der Fig. 1.

Das Fluorid-Doppelsalz enthält sowohl K3AlF6, und KAlF4, a wie aus Fig. 6 er sichtlich, aber in anderen Proportionen als das Eutektikum-Flußmittel. Während konventionelle Flußmittel bei der Eutektikumstemperatur von 560°C schmelzen, ist der schützende Überzug des Fluorid-Doppelsalzes bei 585°C immer noch kristallin.

Der Mechanismus der Erfindung unterscheidet sich von konventionellem Löten mit Flußmittel. Typischerweise wird Löt-Flußmittel als Pulver auf die native Aluminiu moxid-Schicht aufgebracht. Wenn das Flußmittel zu schmelzen beginnt, löst es das Oberflächenoxid. Obwohl folgende Theorie nicht als bindend angenommen werden soll, wird angenommen daß erfindungsgemäß eine schützende Schicht in einer chemischen Reaktion zwischen KF und Aluminium gebildet wird. Zuerst ätzt das KF die native Oxidschicht und danach reagiert KF mit der oxidfreien Aluminiumo berfläche unter Bildung des Fluorid-Doppelsalzes und schützt die Oberfläche vor der Neubildung von Oberflächenoxid. Die Überzugsschicht schützt die Aluminiu moberfläche und bereitet das Gußmetall für das thermische Spritzen vor. Fig. 4a und 4b zeigen Scanningelektronenmikrographien eines Substrats, das mit einer KF-Lösung mit der erfindungsgemäßen Konzentration überzogen wurde. Das KF bildet Fluorid-Doppelsalzkristalle, die es dem gespritzten Überzug ermöglichen, stark am Substrat zu haften.

Thermisches Spritzen der Metall-Tröpfchen oder -Partikel kann durch Verwen dung einer Vorrichtung, wie in Fig. 3 gezeigt, erfolgen. Ein Metalldrahtvorrat 18 wird in das Plasma oder Flamme 19 der thermischen Pistole 20 so eingeführt, daß die Spitze 21 des Vorrats 18 schmilzt und zu Tröpfchen 22 durch die Hochge schwindigkeits-Gassstrahlen 23 und 24 zerstäubt wird. Die Gasstrahlen projizieren den Spritznebel 25 auf die Leichtmetall-Zylinderbohrungswand 12 eines Motor blocks und scheiden dadurch den Überzug 26 ab. Die Pistole 23 kann eine innere Düse 27, die eine Wärmequelle, wie eine Flamme oder Plasma-Wolke 19 konzen triert, aufweisen. Plasma-Wolke 19 wird durch Abziehen von Elektronen aus dem Primärgas 23 hergestellt, wenn dieses zwischen Anode 28 und Kathode 29 pas siert, wodurch eine hocherhitzte Ionen-Entladung oder Wolke 19 resultiert. Die Wärmequelle schmilzt die Drahtspitze 21 und die resultierenden Tröpfchen 22 werden durch das Primärgas 23 mit hoher Geschwindigkeit zum Ziel geführt. Ein unter Druck stehendes Sekundär-Gas 24 kann zur weiteren Steuerung des Spritz musters 25 eingesetzt werden. Ein solches Sekundärgas wird durch die Kanäle 30, die zwischen Kathode 29 und Gehäuse 31 gebildet sind, geführt. Sekundärgas 24 wird radial nach innen zur Achse 32 der Wolke 19 geführt. Der Draht 18 wird durch Anschließen des Drahtes an einer Anode und Schlagen eines Bogens zur Ka thode 29 geschmolzen. Der resultierende Überzug 26 besteht aus aufgespritzten Schichten oder Partikeln 33. Obwohl die Verwendung von Draht-Vorrat detailliert beschrieben wurde, können auch pulverbeschickte thermische Spritzvorrichtungen eingesetzt werden, um den gleichen Bindungseffekt zu bewirken.

Um die metallurgische Bindung zwischen dem oxidfreien Aluminiumsubstrat und den thermisch gespritzten Partikeln zu verbessern, kann ein Bindungsüberzug zu nächst thermisch darauf gespritzt werden, der aus Nickel-Aluminium oder Bronze-Aluminium besteht; bevorzugt besitzt der Bindungsüberzug eine Partikel größe von 2.5-8 Mikrometern, was der Überzugsoberfläche eine fertige Oberflä che von etwa 6 mikrometer Ra verleiht. Ein endgültiger Decküberzug aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt oder bevorzugt einem Komposit von Stahl und FeO wird geschaffen.

Falls ein Komposit-Decküberzug erwünscht wird, besteht der Drahtvorrat aus einer Stahllegierung mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und das Sekundärgas wird so ge steuert, daß Sauerstoff mit den Tröpfchen 2 reagieren kann, um zu oxidieren und selektiv Eisenoxid Fe_xO zu bilden. (Wuestit, eine hochabriebbeständige Oxidphase mit selbstschmierenden Eigenschaften). Der Komposit-Überzug kann somit sehr ähnlich wie Gußeisen reagieren, das Graphit als inhärentes Schmiermittel enthält. Die Gaskomponente mit Sauerstoff kann zwischen 100% Luft (oder Sauerstoff) und 100% Inertgas (wie Argon oder Stickstoff) mit entsprechenden Oxidationsgra den des Fe sein. Die Sekundär-Fließgeschwindigkeit sollte im Bereich von 30-120 stundard cubic feet/Minute liegen, um sicherzustellen daß alle Tröpfchen mit dem oxidierenden Element umhüllt sind und um das Aussetzen der Stahltröpf chen gegenüber dem Gas zu kontrollieren.

Fig. 5 zeigt eine Scanning-Elektronenmikrographie für ein Substrat 40, das mit ei ner KF-Lösung überzogen wurde, deren Konzentration niedriger als die erfin dungsgemäße war. Fluorid-Doppelsalzkristalle sind nicht anwesend und der Über zug haftet nicht. Es wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße Verfahren die Zeit für die Gesamtzahl der drei Basis-Schritte auf eine Minute oder darunter redu ziert. Es wurde gefunden, daß die Überzuge, wenn sie erfindungsgemäß aufge bracht wurden, am Aluminium Substrat (wie 319) mit einer durchschnittlichen Flä chenbindungskraft von 3200-6000 psi haften.

Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist dem Fachmann ersichtlich, daß die Erfindung keinesfalls darauf be schränkt ist, sondern daß verschiedene Abwandlungen innerhalb des Schutzum fangs der Ansprüche möglich sind.

Bezugszeichenliste

10

Gußaluminiummotorblock

11

Zylinderbohrungen

12

Innenoberfläche von

11

13

Eutektikum

14

Linie im Phasendiagramm

18

Metalldrahtvorrat

19

Plasma oder Flamme

20

thermische Pistole

21

Spitze des Vorrats

18

22

Tröpfchen

23

Hochgeschwindigkeits-Gasstrahl; Primärgas

24

Hochgeschwindigkeits-Gasstrahlen, Sekundärgas

25

Spritznebel

26

Überzug

27

innere Düse

28

Anode

29

Kathode

30

Kanäle zwischen Kathode

29

und Gehäuse

31

Gehäuse

32

Achse der Wolke

19

33

Partikel

Claims

1. Verfahren zur Befestigung eines thermisch gespritzten Überzuges an ei ner im wesentlichen fett- und ölfreien unaufgerauhten Gußleichtmetallober fläche durch:

(a) Aussetzen der Oberfläche einem wässrigen Bad mit Kaliumfluorid, das das einen Überzug Kaliumaluminiumfluoridsalz unter Herstellung einer schützend überzogenen Oberfläche abscheiden kann; und
(b) thermisches Spritzen von Metall-Tröpfchen oder Partikeln auf die Über zugs-Oberfläche zur Herstellung eines Metall-Überzugs, der mindestens metallurgisch an der Leichtmetalloberfläche gebunden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die überzogene Oberfläche mehr als 50 Mol% Kaliumaluminiumfluorid aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Überzug als Lösung auf Wasser basis auf die Leichtmetalloberfläche aufgebracht wird

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Lösung zwischen 2.0-5.0 Gew.-% KF aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die überzogene Oberfläche mit Was ser gespült wird, um das Lösungsmittel zu entfernen.

6. Verfahren zum Befestigen eines thermisch gespritzten Überzugs an einer im wstl. öl- und fettfreien unaufgerauhten Oberfläche auf Gußaluminium basis, mit

(a) Aussetzen der Oberfläche einem wässrigen Bad mit 2-3 Gew.-% KF bei 120-150°F, wobei das Abscheidungsbad einen Oberflächenüberzug eines Kaliumaluminiumfluorid-Doppelsalzes mit der Phasenformel K3AlF6 + KAlF3, um eine trockene schützend überzogene Oberfläche zu bilden;
(b) thermisches Spritzen von Metall-Tröpfchen oder Partikeln in einem Schritt, wobei das thermische Spritzen so durchgeführt wird, daß Tröpfchen oder Partikel eines Komposits von Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt und FeO zur Bildung eines Deck-Überzugs gespritzt werden; und
(c) Honen des Decküberzugs auf eine gleichmäßige Oberflächenendbear beitung mit 0.1-1.0 mum und einer Dicke von 50-500 Mikrometern.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Haftkraft der Bindung des ther misch gespritzten Überzugs am Substrat auf Aluminiumbasis zwischen 3200-6000 psi beträgt.