Chất lượng và các tính chất của các lớp phun nhiệt chủ yếu được xác định bởi kích thước, nhiệt độ và tốc độ di chuyển giữa các giọt kim loại khi va chạm vật phun, và bởi mức độ oxy hóa của các giọt kim loại và bề mặt vật phun trong thời gian phun. Các yếu tố này rất khác nhau khi sử dụng các phương pháp và quy trình phun khác nhau.
Các lớp phun bằng kim loại và hợp kim tạo bởi quá trình phun nhiệt không cịn giữ ngun các thành phần hóa học ban đầu của chúng trừ khi ứng dụng các kỹ thuật đặc biệt. Các tính chất của lớp phun có thể thay đổi nhiều tùy thuộc vào phương pháp phun được sử dụng. Khi phun plasma và phun hồ quang các nguyên tố có điểm nóng chảy thấp bị bay hơi với khối lượng đáng kể, các giọt kim loại cũng bị oxy hóa khi di chuyển trong luồng khơng khí nén.
2.4 Cấu trúc lớp phun.
Lớp phun bằng kim loại có tính chất khác hẳn với vật liệu ban đầu. Đặc trưng cơ bản của cấu tríc này là những phiến kim loại với kích thước từ 0,1 – 0,2 mm và dày 0,005÷ 0,01mm. Các phần tử này có độ biến dạng khác nhau và bị phân cách với nhau bằng một lớp oxit mỏng với chiều dày 0,001mm.
Cấu trúc của lớp kim loại phun đặc trưng cho cấu trúc nguội lạnh đột ngột. Ở lớp thép cacbon (có thành phần cacbon cao) thường có cấu trúc mactenxit cho đến cấu trúc bainit. Ngoài những phần tử này khi va đập nên vật liệu nền đã ở trạng thái rắn. Sự nguội lạnh của các phân tử này xảy ra rất nhanh và bị tác động bởi tốc độ nguội lạnh rất lớn, nên trong cấu trúc ngoài dung dịch đực Fe-C cịn có dung dịch đặc của Fe – oxit. Do vậy, khi đông đặc sẽ xuất hiện trọng mạng những trong tâm lệch mạng ảnh hưởng đến độ bám của lớp phun. Trong lớp thép có hai loại oxit, một loại oxit được hình thành riêng biệt, loại khác bao bọc xung quanh các phần tử kim loại biến dạng. Loại thứ nhất làm xấu tính chất cơ học của lớp phun, Loại thứ hai đóng vai trị liên kết các phần tử kim loại riêng biệt. Bên cạnh các cấu trúc trên, trong thành
phần cấu trúc lớp phun phải kể đến một lượng khá lớn các lỗ xốp. Các lỗ xốp này sẽ cho lớp phun những tính chất tốt khi nó làm việc trong điều kiện bơi trơn. Hình 2.3 dưới đây thể hiện cấu trúc kim tương của một số lớp phun.