【摘要】：金属的离子注入是将高能束流的离子打入金属材料表面，以形成极薄的近表面合金层，从而改变金属表面的物理或化学性质的处理工艺。图13-5 离子注入系统示意图1—离子源 2—离子加速器 3—磁性质量分析器 4—离子束扫描板 5—靶（试件）表13-13列出了离子注入使用的离子源，表13-14列出了离子注入H13钢和Q195钢中的析出相。表13-13 离子注入用离子源表13-14 离子注入H13钢和Al中的析出相离子注入层深度一般在1μm以下。
金属的离子注入是将高能束流的离子打入金属材料表面，以形成极薄的近表面合金层，从而改变金属表面的物理或化学性质的处理工艺。离子注入系统的原理示意如图13-5所示。将选定元素的原子（He、N、C、B、Al、Ti、Cr、Ni、Co、Mo等）在离子源处电离成离子，然后将离子在高压电场（10～500kV）加速，依E=qV的规律获得高的动能（q为离子电荷），并用横向磁场把不同质量的离子偏转不同的角度，选出特定能量和特定质量的离子，通过扫描系统注入金属靶材料表面。整个过程在1.3×10-3Pa的真空度下进行。
图13-5 离子注入系统示意图
1—离子源 2—离子加速器 3—磁性质量分析器 4—离子束扫描板 5—靶（试件）
表13-13列出了离子注入使用的离子源，表13-14列出了离子注入H13钢和Q195钢中的析出相。
表13-13 离子注入用离子源
表13-14 离子注入H13钢和Al中的析出相
离子注入层深度一般在1μm以下。在此近表面层中注入金属以高过饱和固溶体、亚稳相、非晶态组织和平衡合金等不同结构形式存在。离子注入金属后可改善其耐磨性、耐蚀性和抗疲劳能力，提高耐磨性数十倍、上百倍，提高各类模具寿命数倍、数十倍。
表13-15～表13-18列出了离子注入的一些应用效果。(www.xing528.com)
表13-15 离子注入在机械加工中的应用
表13-16 N离子注入刀具工业应用
注：离子剂量为4×1017/cm2，引出能量为100～150keV。
表13-17 N离子注入模具工业应用
表13-18 离子注入军用产品关键部件的工业应用
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