[发明专利]一种金属表面离子注入强化方法

摘要

本发明公开了一种金属表面离子注入强化方法。本发明通过利用高能离子对靶材表面进行离子注入处理，离子轰击会造成靶材表面层的原子发生移位和重新排列，并在靶材表面离子注入层形成大量的间隙原子，这些间隙原子对其周围晶体产生压应力。在宏观上，表现为离子注入合金表面的压应力状态。本发明采用X射线衍射技术检测高能离子注入前后金属件表面的应力状态，通过对比离子注入前后铝及其合金表面X射线衍射谱的移动方向来判断铝及其合金表面的应力状态；最终提高抗疲劳性能。

主权项

一种金属表面离子注入强化方法，其特征在于，按下述步骤进行：①使用砂纸对金属件的待离子注入面进行打磨；②对金属件超声清洗，保证待离子注入表面的清洁；③将金属件置于离子注入真空系统靶盘中央位置并抽真空至工作状态；④根据需引入的压应力层厚度，选取相应的注入离子和一组电压、束流、剂量对金属件表面进行高能离子注入处理；⑤对离子注入处理前后的金属件进行X射线衍射检测，通过对比X射线衍射谱来确定离子注入面的应力状态；⑥若未引入压应力，则根据X射线衍射检测结果来调整离子注入的电压和电流，继续重复上述步骤①‑⑤直至在制件表面层引入压应力；⑦若已引入压应力，从而得到离子电压、离子束流和离子种类，最后对金属件进行批量离子注入处理来提高金属的抗疲劳性能。