將元(yuan)素的(de)原子離子化并在(zai)電(dian)場中(zhong)獲得高能量后，強(qiang)行注入金屬材料(liao)表(biao)層，以形成極薄的(de)近表(biao)面合金層，從而改變金屬表(biao)面的(de)物理或(huo)化學性質。離子注入系統的(de)原理示意見(jian)圖(tu)3-19。

  將選定(ding)元素的(de)原子(zi)（He、N、B、Al、Ti、Cr、Ni、Co、Mo等）在(zai)離(li)子(zi)源處電(dian)離(li)成離(li)子(zi)，然(ran)后(hou)將離(li)子(zi)在(zai)高(gao)壓(ya)電(dian)場(chang)（10～500kV）加(jia)速(su)，依E=qV的(de)規律(lv)獲得高(gao)的(de)動能（q為離(li)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(zhu)人深度一(yi)般(ban)在1μm以(yi)下，在此近(jin)表面(mian)層(ceng)中(zhong)注(zhu)入的(de)金屬以(yi)高過飽和(he)固溶體、亞穩相(xiang)、非晶態組織和(he)平衡合金等不同的(de)結構形式存(cun)在。離(li)子注(zhu)入金屬后(hou)可(ke)改善其耐(nai)磨性、耐(nai)蝕(shi)性和(he)抗疲勞能(neng)力。

  離子(zi)(zi)注(zhu)入(ru)原則上(shang)可以任意選擇注(zhu)入(ru)元素(su)，不(bu)受冶金學限制(zhi)，它(ta)在高真空及低溫下進(jin)行(xing)，不(bu)會引(yin)起模具畸變，不(bu)影響表面粗糙(cao)度(du)(du)，可精確控制(zhi)注(zhu)入(ru)離子(zi)(zi)的(de)濃(nong)度(du)(du)、濃(nong)度(du)(du)分布和注(zhu)入(ru)深度(du)(du)。目前，離子(zi)(zi)注(zhu)入(ru)技(ji)術不(bu)斷(duan)發展并(bing)日(ri)趨成熟，離子(zi)(zi)設備不(bu)斷(duan)完善(shan)。離子(zi)(zi)注(zhu)入(ru)不(bu)銹(xiu)鋼零(ling)件(jian)進(jin)行(xing)表面改(gai)性已獲得越來越多的(de)應用。