第六章表面改性新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 甲62离子注入改性的机理 x3.沉淀强化 矿 业 注入元素(如N,B)固溶于表层的基体 天内,使基体过饱和程度增加,达到某一限度 后,基体内的溶质元素将以某种化合物的形 式沉淀出来,形成FeN,FexN,CrN,TiN 等氮化物它们呈星点状镶嵌于材料中,构成 硬质合金弥散相,使基体强化。 程 学 况
11 6.5.2离子注入改性的机理 3．沉淀强化 注入元素（如N，B）固溶于表层的基体 内，使基体过饱和程度增加，达到某一限度 后，基体内的溶质元素将以某种化合物的形 式沉淀出来，形成Fe4N，Fe3N，CrN，TiN 等氮化物它们呈星点状镶嵌于材料中，构成 硬质合金弥散相，使基体强化。 第六章 表面改性新技术
第六章表面改性新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 652离子注入改性的机理 =4.喷丸强化作用 高速离子轰击基体表面,也有类似于喷丸 强化的冷加工硬化作用。离子注入处理能把 20%~50%的材料加入近表面区,使表面成 料为压缩状态。这种压缩应力能起到填实表面 科 学 裂纹和降低微粒从表面上剥落的作用,从而 与提高抗磨损能力。 程 学 12 况
12 6.5.2离子注入改性的机理 4．喷丸强化作用 高速离子轰击基体表面，也有类似于喷丸 强化的冷加工硬化作用。离子注入处理能把 20%～50%的材料加入近表面区，使表面成 为压缩状态。这种压缩应力能起到填实表面 裂纹和降低微粒从表面上剥落的作用，从而 提高抗磨损能力。 第六章 表面改性新技术
第六章表面改性新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 652离子注入改性的机理 5.使表面氧化膜增厚 由于离子注入产生的撞击使被注表面的温 天度提高,同时,离子束的辐照引起原子的扩 散增加,从而使金属表面在空气中已经形成 料的氧化膜增厚,往往有些经离子注入的钢试 科 学 样表面形成一层较厚的深蓝色的Fe3O4膜,该 与氧化膜致密,与钢表面有很强的结合力,是 程优良的抗腐蚀保护膜。该类还可显著降低摩 学擦系数。 13
13 6.5.2离子注入改性的机理 5．使表面氧化膜增厚 由于离子注入产生的撞击使被注表面的温 度提高，同时，离子束的辐照引起原子的扩 散增加，从而使金属表面在空气中已经形成 的氧化膜增厚，往往有些经离子注入的钢试 样表面形成一层较厚的深蓝色的Fe3O4膜，该 氧化膜致密，与钢表面有很强的结合力，是 优良的抗腐蚀保护膜。该类还可显著降低摩 擦系数。 第六章 表面改性新技术
第六章表面改性新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATER1 ALS SCIENGE& ENGINEERING 甲6.5.2离子注入改性的机理 a6.产生表面污染膜 业在离子注入过程中,离子注入机真空系统 大中的油蒸气经辐射分解,并经离子反冲注入 样品,使样品近表面层的碳含量增高,在样 科 科 品表面形成一层棕褐色的碳污染膜。近来 学些试验证明,当碳污染膜的结构为非晶态相 时,其抗腐蚀性将明显提高。 程 学 14 况
14 6.5.2离子注入改性的机理 6．产生表面污染膜 在离子注入过程中，离子注入机真空系统 中的油蒸气经辐射分解，并经离子反冲注入 样品，使样品近表面层的碳含量增高，在样 品表面形成一层棕褐色的碳污染膜。近来一 些试验证明，当碳污染膜的结构为非晶态相 时，其抗腐蚀性将明显提高。 第六章 表面改性新技术
严(第六章表面改性新技术 ③ S&三 CH口口L口 F MATERIALS SCIENGE& ENGINEERING 652离子注入改性的机理 7.使表面产生钝化膜 矿在钢表面注入易产生钝化膜的元素,如铬、 类铝、硅、钽等,使注入后的材料表面产生一层 注入元素和氧的化合物膜,从而使表面钝化而 提高抗腐蚀性 8.产生表面惰性层 在材料表面注入惰性元素,如铜、镍等,在 程 表面形成一层抗腐蚀性较强的惰性表层,使表 学层化学稳定性提高,增加抗腐蚀性。 15 况
15 6.5.2离子注入改性的机理 7．使表面产生钝化膜 在钢表面注入易产生钝化膜的元素，如铬、 铝、硅、钽等，使注入后的材料表面产生一层 注入元素和氧的化合物膜，从而使表面钝化而 提高抗腐蚀性。 8．产生表面惰性层 在材料表面注入惰性元素，如铜、镍等，在 表面形成一层抗腐蚀性较强的惰性表层，使表 层化学稳定性提高，增加抗腐蚀性。 第六章 表面改性新技术