將(jiang)元素的(de)原子(zi)(zi)離子(zi)(zi)化(hua)并在電(dian)場中獲得高能量(liang)后(hou)，強行注入(ru)金屬(shu)材料表層(ceng)(ceng)，以形成(cheng)極薄的(de)近表面合金層(ceng)(ceng)，從(cong)而改變(bian)金屬(shu)表面的(de)物(wu)理或化(hua)學性質。離子(zi)(zi)注入(ru)系統的(de)原理示(shi)意見(jian)圖3-19。

  將選定元素(su)的(de)原子(zi)（He、N、B、Al、Ti、Cr、Ni、Co、Mo等(deng)）在(zai)離子(zi)源處(chu)電(dian)離成離子(zi)，然后將離子(zi)在(zai)高壓電(dian)場（10～500kV）加(jia)速，依E=qV的(de)規律獲(huo)得高的(de)動能（q為離子(zi)電(dian)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(zai)1μm以下，在(zai)此近表面層(ceng)中注入的(de)金屬以高過飽(bao)和(he)固溶體、亞(ya)穩(wen)相(xiang)、非晶態組織和(he)平衡合金等不同的(de)結構形式存在(zai)。離(li)子注入金屬后可改善(shan)其耐磨性、耐蝕性和(he)抗疲勞能力。

  離(li)子注入(ru)(ru)原則上(shang)可(ke)以任意選擇注入(ru)(ru)元素，不受冶金學限(xian)制(zhi)，它(ta)在高真(zhen)空及低溫(wen)下進(jin)行(xing)，不會引(yin)起模具(ju)畸變(bian)，不影響表(biao)面粗糙度(du)(du)，可(ke)精確控(kong)制(zhi)注入(ru)(ru)離(li)子的濃度(du)(du)、濃度(du)(du)分布(bu)和注入(ru)(ru)深度(du)(du)。目前(qian)，離(li)子注入(ru)(ru)技術不斷(duan)發展(zhan)并日趨成熟，離(li)子設備不斷(duan)完(wan)善。離(li)子注入(ru)(ru)不銹(xiu)鋼零件進(jin)行(xing)表(biao)面改性已獲得越(yue)來越(yue)多的應用(yong)。