將元素的原子(zi)(zi)離(li)子(zi)(zi)化并在電場中獲得(de)高能(neng)量后，強行注入金屬材料表層，以形(xing)成極薄的近表面合(he)金層，從(cong)而改變金屬表面的物(wu)理或化學性質。離(li)子(zi)(zi)注入系(xi)統的原理示意見圖3-19。

  將選(xuan)定元(yuan)素的(de)原子（He、N、B、Al、Ti、Cr、Ni、Co、Mo等）在離(li)(li)子源處(chu)電(dian)(dian)離(li)(li)成離(li)(li)子，然后將離(li)(li)子在高壓電(dian)(dian)場（10～500kV）加速(su)，依E=qV的(de)規律獲得高的(de)動(dong)能（q為離(li)(li)子電(dian)(dian)荷），并(bing)

  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。

  離子注(zhu)人(ren)深度(du)一(yi)般在(zai)(zai)1μm以下，在(zai)(zai)此(ci)近表面層(ceng)中注(zhu)入(ru)的金(jin)屬以高過飽和(he)固溶體、亞穩相、非晶態組織(zhi)和(he)平衡(heng)合金(jin)等不同的結構(gou)形(xing)式存在(zai)(zai)。離子注(zhu)入(ru)金(jin)屬后可改善(shan)其耐磨性、耐蝕性和(he)抗疲勞能力。

  離(li)子注入(ru)原則上可以任意選擇注入(ru)元素，不(bu)受(shou)冶金學限制，它(ta)在(zai)高真(zhen)空及低溫下進(jin)行，不(bu)會引(yin)起模(mo)具畸變(bian)，不(bu)影(ying)響表面(mian)粗糙度(du)(du)(du)，可精確控制注入(ru)離(li)子的(de)濃度(du)(du)(du)、濃度(du)(du)(du)分布(bu)和注入(ru)深(shen)度(du)(du)(du)。目(mu)前(qian)，離(li)子注入(ru)技術(shu)不(bu)斷發展并日趨成熟(shu)，離(li)子設(she)備不(bu)斷完(wan)善(shan)。離(li)子注入(ru)不(bu)銹鋼零件進(jin)行表面(mian)改性已獲得越來越多(duo)的(de)應用。