【正文】 層并使表層材料發(fā)生循環(huán)塑性變形, 從而形成變形強(qiáng)化層的過(guò)程離子注入：把氣體或金屬元素蒸氣，通人電離室電離形成正離子,經(jīng)高壓電場(chǎng)加速，使離子獲得很高速度后打人固體中的物理過(guò)程.離子束濺射：離子槍產(chǎn)生一定束強(qiáng)度、一定能量的離子流，以一定的入射角度轟擊靶材并濺射出其表層的原子，后者沉積到襯底表面形成薄膜。離子鍍：電子束蒸發(fā)法提供沉積的源物質(zhì)，同時(shí)以襯底作為陰極、整個(gè)真空室作為陽(yáng)極組成一個(gè)類(lèi)似于二極濺射裝置的系統(tǒng)。在沉積前和沉積中采用高能量的離子流對(duì)襯底和薄膜表面進(jìn)行濺射處理。等離子滲氮：利用低真空稀薄氣體輝光放電產(chǎn)生的離子束轟擊金屬或合金表面，使工件加熱到所需溫度，在金屬表面滲入一種或幾種化學(xué)元素并向其內(nèi)部擴(kuò)散，改變表層的化學(xué)成分與組織結(jié)構(gòu)，達(dá)到強(qiáng)化目的。n 。（1） 原理：氣相元素或化合物被輸運(yùn)到基體(襯底)表面附近，在一定條件下使它們發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在基體表面發(fā)生固相反應(yīng)成膜；化學(xué)反應(yīng)大致可分為分解反應(yīng)(熱分解)、還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)、水解反應(yīng)、聚合反應(yīng)和輸運(yùn)反應(yīng)等；使化學(xué)反應(yīng)激活的方法包括加熱、高頻電壓、激光、X射線、等離子體、電子碰撞和催化等。（2） 應(yīng)用：耐磨鍍層：以氮化物、氧化物、碳化物和硼化物為主，主要應(yīng)用于金屬切削刀具。在切削應(yīng)刷中，鍍層性能上主要包括硬度、化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性、低摩擦系數(shù)、高導(dǎo)熱與熱穩(wěn)定性和與基體酬結(jié)合強(qiáng)度。這類(lèi)鍍層主要有TiN、TiC、TaC、HfN、Al2OTiB2等，都已得到應(yīng)用；摩擦學(xué)鍍層：降低接觸的滑動(dòng)面或轉(zhuǎn)動(dòng)面之間的摩擦系數(shù)，減少粘著、摩擦或其他原因造成的磨損。這類(lèi)鍍層主要是難熔化合物。在鍍層性能上主要是硬度、彈性模量、斷裂韌性、與基體的結(jié)合強(qiáng)度、晶粒尺寸等。高溫應(yīng)用鍍層：鍍層的熱穩(wěn)定性。高分解溫度的難熔化合物，比較適合予高溫環(huán)境應(yīng)用。涉及到反應(yīng)性氣氛，就須考慮它的氧化和化學(xué)穩(wěn)定性，可選用難熔化合物和氧化物的混合物。此外有相容的熱膨脹特性和強(qiáng)度，如環(huán)境有經(jīng)常性的熱震，選擇難熔金屬硅化物和過(guò)渡金屬鋁化物。這類(lèi)應(yīng)用包括火箭噴嘴、加力燃燒室部件、返回大氣層的錐體、高溫燃?xì)廨啓C(jī)熱交換部件和陶瓷汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸套、活塞等。開(kāi)發(fā)新材料：陶瓷材料中增韌的化合物晶須可用CVD來(lái)生產(chǎn)，已有的Si3NTiC、Al2OTiN、Cr3CSiC、ZrC、ZrO2等。n 。(1) 原理：利用某種物理過(guò)程，如物質(zhì)的熱蒸發(fā)或在受到粒子轟擊時(shí)物質(zhì)表面原子的濺射等現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)原子從源物質(zhì)到薄膜的可控轉(zhuǎn)移的過(guò)程。1）鍍料的氣化；使鍍料蒸發(fā)、升華或被濺射，也就是通過(guò)鍍料的氣化源。2）鍍料原子、分子或離子在相對(duì)較低的氣體壓力環(huán)境的遷移；由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過(guò)碰撞后，產(chǎn)生多種反應(yīng)。3）鍍料原子、分子或離子在基體上不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)沉積。(2) 應(yīng)用：電子束物理氣相沉積被廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶和冶金等工業(yè)領(lǐng)域。而離子鍍廣泛用于機(jī)械、電子、航空、航天、輕工、光學(xué)和建筑等部門(mén)，用以制備耐磨、耐蝕、耐熱、超硬、導(dǎo)電、磁性和光電轉(zhuǎn)換等鍍層。n 。（1） 激光淬火：高能激光束表面快速加熱，通過(guò)固態(tài)自激冷卻淬火(固態(tài)相變重結(jié)晶)，改變表面組織結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生強(qiáng)化效果。（2） 激光熔凝：利用比激光淬火更高的激光能量，通過(guò)表面熔化及熔化薄層快速凝固(重熔再結(jié)晶)，改變表面組織結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生強(qiáng)化效果。（3） 激光上釉：處理工藝參數(shù)與熔凝有差別，激光能量密度很高，快速掃描時(shí)，表面熔化薄層(1～10微米)與基體形成陡峭的溫度梯度，急冷(通常冷卻速度超過(guò)熔層金屬的臨界冷卻速度)使表面熔層形成非晶態(tài)組織。（4） 激光合金化：材料的表面加入其他合金成分(預(yù)置涂層或吹送粉末) ，高能激光輻照下，添加的成分和基體同時(shí)快速熔化，凝固改變表層化學(xué)成分及組織結(jié)構(gòu)，形成新合金層(液態(tài)合金化)，具有工件變形小，能使難以接近的和局部區(qū)域進(jìn)行合金化等特點(diǎn)，合金層晶粒細(xì)小、成分均勻，對(duì)于不規(guī)則零件亦可得到深度均勻合金層。（5） 激光熔覆：材料表面加上熔覆材料(預(yù)置涂層或吹送粉末)進(jìn)行激光輻照，其熔覆過(guò)程和工作原理與激光合金化類(lèi)似，不同的是，熔覆激光功率比合金化低，且基體僅微熔，對(duì)熔覆成分稀釋很少（通常低于10％）熔覆層與基體呈冶金結(jié)合且能保持熔覆材料原來(lái)的成分與性能，其特點(diǎn)是：可在低熔點(diǎn)材料上熔覆一層高熔點(diǎn)的合金，能控制稀釋?zhuān)删植咳鄹?，微觀結(jié)構(gòu)細(xì)致，熱影響區(qū)小，熔覆層均勻。（6） 激光沖擊硬化：采用高峰值功率密度的激光束輻照工件，表面薄層迅速氣化，在表面原則逸出期間，發(fā)生動(dòng)量脈沖，產(chǎn)生強(qiáng)機(jī)械沖擊波或應(yīng)力波，沖擊金屬表面，使其產(chǎn)生塑性變形，表層顯微組織中位錯(cuò)密度增加。（7） 激光增強(qiáng)電沉積：將激光與電鍍結(jié)合起來(lái)．采用高能激光束輻照陰極液一固物質(zhì)分界面，造成局部溫升與微區(qū)攪拌，從而誘發(fā)或增強(qiáng)其化學(xué)反應(yīng)，引起液體物質(zhì)的分解并在固體表面沉積出反應(yīng)生成物。（8） 激光誘導(dǎo)自催化沉積：金屬、半導(dǎo)體或高聚物基體浸于自催化沉積水溶液中，采用脈沖激光照射，誘發(fā)或增強(qiáng)自催化反應(yīng)，提高沉積速率與結(jié)合力。（9） 激光物理氣相沉積：用激光束直接照射位于真空室的靶材，使靶材蒸發(fā)，蒸汽在基體上冷凝沉積成膜層，其特點(diǎn)是清潔度高，沉積層與靶材成分完全相同。 （10） 激光化學(xué)氣相沉積：用一定波長(zhǎng)的激光束輻照待沉積的基體?；w置于金屬有機(jī)化合物或其他有機(jī)或無(wú)機(jī)分子中，由于激光的熱分解作用，使該氣體分解并沉積在基體上形成薄層，其特點(diǎn)是膜層分布均勻，與基體結(jié)合牢固?；蛴眉す庹丈湎鄳?yīng)氣體，利用激光的光分解作用，在基體上形成薄膜。 （11） 激光微精處理：利用激光掃描(導(dǎo)向)，使零件表面產(chǎn)生有規(guī)律的微凸體或微凹體圖案或織構(gòu)紋路，改變其原有表面形貌。處理后表面粗糙度發(fā)生變化，掃描區(qū)微凸體(或微凹體)相關(guān)的組織及硬度也發(fā)生了變化，可達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期效果。 （12） 激光無(wú)接觸彎曲：將材料激光加熱到超過(guò)塑性屈服極限，激光照射期間，由于極其快速的加熱和冷卻產(chǎn)生熱應(yīng)力，引起彎曲，通過(guò)控制熱變形，不需機(jī)械接觸就可進(jìn)行V形和U形彎曲，彎曲的程度與激光通過(guò)的次數(shù)成正比。（13） 激光退火：用激光加熱，使材料的溫度超過(guò)退火臨界溫度n 。（1） 原理：金屬半固態(tài)加工就是在金屬凝固過(guò)程中，對(duì)其施以劇烈的攪拌作用，充分破碎樹(shù)枝狀的初生固相，得到一種液態(tài)金屬母液中均勻地懸浮著一定球狀初生因相的固液漿料(固相組分一般為50％左右)，即流變漿料， 利用這種流變漿料直接進(jìn)行成形加工的方法稱(chēng)之為半固態(tài)金屬的流變成形(rheoforming)；如果將流變漿料凝固成錠，按需要將此金屬錠切成一定大小，然后重新加熱(即坯料的二次加熱)至金屬的半固態(tài)區(qū)，這時(shí)的金屬錠一般稱(chēng)為半固態(tài)金屬坯料。利用金屬的半固態(tài)坯料進(jìn)行成形加工，稱(chēng)之為觸變成形(thixoforming)。（2） 金屬學(xué)與力學(xué)特點(diǎn)：（a）由于固液共存，在兩者界面熔化、凝固不斷發(fā)生，產(chǎn)生活躍的擴(kuò)散現(xiàn)象。因此溶質(zhì)元素的局部濃度不斷變化；（b）由于晶粒間或固相粒子間夾有液相成分，固相粒子間幾乎沒(méi)有結(jié)合力，因此，其宏觀流動(dòng)變形抗力很低；（c）隨著固相分?jǐn)?shù)的降低，呈現(xiàn)黏性流體特性，在微小外力作用下很容易變形流動(dòng)；（d）當(dāng)固相分?jǐn)?shù)在極限值（約75％）以下時(shí)，漿料可以進(jìn)行攪拌，并可很容易混入異種材料的粉末、纖維等；(e)由于固相粒子間幾乎無(wú)結(jié)合力，在特定部位雖然容易分離，但由于液相成分的存在，又可很容易地將分離的部位連接形成一體化而且與一般固態(tài)金屬材料也容易形成很好的結(jié)合；（3） 加工特點(diǎn)：（a）粘度比液態(tài)金屬高，容易控制：模具夾帶的氣體少，減少氧化、改善加工性，減少模具粘接，可進(jìn)行更高速的部件成形，改善表面光潔度，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和形成新加工工藝；（b）流動(dòng)應(yīng)力比固態(tài)金屬低：