8.3.2  真空熔结

真空熔结技术是一种现代表面冶金新技术，其作用是改变基体材料表面的成分与组织，从而得到满足耐磨、耐蚀、耐氧化等各种使用要求的涂层。真空熔结技术可以制备各种合金涂层。熔结涂层工艺可单独采用，也可与电镀、喷涂等其他工艺配合使用。

（1）真空熔结的基本原理 真空熔结技术是指在一定真空度条件下，把足够而集中的热能作用于基体金属的涂敷表面，在很短时间内使预先涂复在基体表面上的涂层合金料熔融并浸润基体表面，涂层开始与基体之间的扩散互溶与界面反应，待扩散互溶到一定程度后，就会在涂层与基体的内界面形成一条狭窄的互溶区。冷凝时涂层与互溶区一起重结晶，并与基体牢固结合在一起，从熔融、浸润、扩散、互溶到重结晶的整个过程，就是表面冶金的全部过程。

根据采用热源与装置的不同，真空熔结方法有炉熔法、感应熔结法、装合熔结法和电子束或激光熔结法等四种。

（2）真空熔结技术的功能与应用 真空熔结技术具有涂层、成形、钎接、封孔和修复五大功能。真空熔结技术可在零件表面制备耐磨耐蚀的合金涂层，也可制备多孔润滑涂层和新型的非晶态涂层。如高功率柴油机需要的既耐磨又可形成一层润滑油膜的涂层，减少摩擦的多孔性活塞环也可用真空熔结技术制造。

就表面硬度而言，无论是经过一定热处理的结构钢或冷硬铸铁，其表面硬度值一般只能达到60HRC左右，若以热处理或化学处理等方法继续提高钢材的表面硬度，将增大脆性而影响实际使用。粉末冶金技术可以把表面硬度值提高到70HRC以上，但是由于受到压制及烧结工艺方法的限制，粉末冶金只能制造尺寸较小、结构较简单的制品。真空熔结技术恰好解决了这一问题，能够制造结构比较复杂且几何尺寸较大的高硬度（其值在60～70HRC）、高耐磨金属制品。

真空熔结技术不仅可以制造新件也可以修复已经磨损或断裂的旧件，是一种非常实用的修复技术，工程机械上许多精密贵重零件及断裂零件，都可通过真空熔结技术进行修复。气门的真空熔结修复，能适应柴油机排气门的高温、磨损及燃气腐蚀的工作条件。