將元素的原子離子化并在電(dian)場中獲(huo)得高能量后,強(qiang)行(xing)注(zhu)入金(jin)屬(shu)材料表層(ceng),以形(xing)成極(ji)薄的近(jin)表面(mian)合金(jin)層(ceng),從而改變金(jin)屬(shu)表面(mian)的物理(li)或化學性質。離子注(zhu)入系統的原理(li)示意見圖3-19。
將選定元素的原子(He、N、B、Al、Ti、Cr、Ni、Co、Mo等(deng))在(zai)離(li)子源(yuan)處(chu)電離(li)成離(li)子,然后將離(li)子在(zai)高壓電場(10~500kV)加速,依E=qV的規律獲得高的動能(q為離(li)子電荷),并
用橫向磁場把不同質量的離子偏轉不同的角度,選出特定能量和特定質量的離子,通過掃描系統注入金屬靶材料表面。整個過程在1.3×10-3Pa的真空下進行。
離(li)子注人深度一般在1μm以(yi)下(xia),在此近表面層中注入的(de)金屬(shu)以(yi)高過飽和固溶體、亞穩相、非晶態組織和平衡合金等不同(tong)的(de)結構形式存(cun)在。離(li)子注入金屬(shu)后(hou)可改(gai)善(shan)其(qi)耐磨性、耐蝕性和抗疲勞能力(li)。
離子(zi)注(zhu)入(ru)原則上可以任(ren)意選(xuan)擇注(zhu)入(ru)元素,不(bu)受冶金學限制(zhi),它(ta)在高真空及低溫下進行,不(bu)會引起模具畸變,不(bu)影響表面粗糙度,可精確控制(zhi)注(zhu)入(ru)離子(zi)的濃(nong)度、濃(nong)度分(fen)布和(he)注(zhu)入(ru)深度。目前,離子(zi)注(zhu)入(ru)技(ji)術不(bu)斷(duan)(duan)發(fa)展(zhan)并(bing)日(ri)趨成熟,離子(zi)設備(bei)不(bu)斷(duan)(duan)完善。離子(zi)注(zhu)入(ru)不(bu)銹鋼零件進行表面改性已獲得越來越多的應用。


