Quá trình hình thành lớp phủ bằng phun kim loại tương đối phứctạp. Trên cơ sở của kết quả của nhiều thí nghiệm và tính toán, người ta đã xácđịnh rằng: các phần tử kim loại trong thời gian va đập lên bề mặt phun ở trạng thái lỏng và bị biến dạng rất lớn.
Để hiểu sự hình thành lớp phủ phải chú ý các hiện tượng xảy ra khi va đập của các phần tử lên bề mặt (vật liệu nền) kim loại cần được phun phủ.
Vấn đề thứ nhất là năng lượng động năng của các phần tử va đập lên bề mặt phun gây ra lực tác động và biến dạng rất nhanh và mạnh. Năng lượng động năng này được xác định bằng tốc độ của các phần tử và khối l ượng của chúng Ek = 1,2 mV2.Bởi vậy các phần tử có độ lớn khác nhau sẽ có năng lượng động năng khác nhau (khi chúng có cùng một tốc độ). Tốc độ bay của các phần tử là một nhân tố cho việc xác định sự biến dạng của các phần tử. Arnold tính toán tốc độ cầnthiết cho một vài kim loại khi va đập lên bề mặt chi tiết phun theo phương trình sau:
2 2 1 2 427 mV C t t S (1.2)
Ở đây m=G/g. Khi G=1g thì tốc độ cần thiết cho việc tan vỡ khi va đập là:
2 1 91
V C t t S
(1.3) m -khối lượng của các phần tử phun (g).
V -tốc độ của các phần tử khi va đập (m.s) C -tỷ nhiệt (cal.g-1°C-1).
t1 -nhiệt độ của phần tử kim loại trong thời điểm va đập trên bề mặt chi tiết (°C)
t2 -nhiệt độ chảy của các phần tử kim loại (°C) S -ẩn nhiệt (cal)
Vấn đề thứ hai cần quan tâm để xác định sự biến dạng của các phần tử, đó là khả năng biến dạng của các phần tử. lớp vỏ oxit trên các phần tử có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất này. Diều cần khẳng định là : trong thời điểm va đập lớp oxit là lỏng, thì trong trường hợp này không thẻ giữ được sự biến dạng của các phần tử và ngược lại ở các phần tử có lớp oxit vỏ cứng, thì khả năng biến dạng của nó chủ yếu xác định bằng lớp vỏ bọc này.
Khả năng biến dạng của các phần tử thép với lớp màng bọc oxit ở trạng thái lỏng phụ thuộc vào sự biến dạng của các phần tử trước, đồng thời nó không kết thúc ngay mà còn xảy ra sự biến dạng tiếp theo do sự tác dụng của các phần tử sau, giống như sự tác dụng của rèn. Sự biến dạng của các phần tử xảy ra rất nhanh. Bởi vậy khi các phần tử sau va đập lên các phần tử trước hãy cònở trạng thái lỏng hoặc sệt, giữa chúng dễ dang xảy ra sự liên kết kim lọai với nhau.