第七章其他特种加工技术 5)热处理 电子束热处理也是把电子束作为热源,但适当控 制电子束的功率密度,使金属表面加热而不熔化,达 到热处理的目的。电子束热处理的加热速度和冷却速 度都很高,在相变过程中,奥氏体化时间很短,只有 几分之一秒乃至千分之一秒,奥氏体晶粒来不及长大, 从而能获得一种超细晶粒组织,可使工件获得用常规 热处理不能达到的硬度,硬化深度可达0.3~08mm
第七章 其他特种加工技术 5）热处理 电子束热处理也是把电子束作为热源，但适当控 制电子束的功率密度，使金属表面加热而不熔化，达 到热处理的目的。电子束热处理的加热速度和冷却速 度都很高，在相变过程中，奥氏体化时间很短，只有 几分之一秒乃至千分之一秒，奥氏体晶粒来不及长大， 从而能获得一种超细晶粒组织，可使工件获得用常规 热处理不能达到的硬度，硬化深度可达0.3～0.8mm
第七章其他特种加工技术 12离子束加工 1.加工原理 离子束加工也是一种新兴的特种加工,它的加工原理 与电子束加工原理基本类似,也是在真空条件下,将离 子源产生的离子束经过加速、聚焦后投射到工件表面的 加工部位以实现加工的。所不同的是离子带正电荷,其 质量比电子大数千倍乃至数万倍,故在电场中加速较慢, 但一旦加至较高速度,就比电子束具有更大的撞击动能。 离子束加工是靠微观机械撞击能量转化为热能进行的
第七章 其他特种加工技术 1.2 离子束加工 1．加工原理 离子束加工也是一种新兴的特种加工，它的加工原理 与电子束加工原理基本类似，也是在真空条件下，将离 子源产生的离子束经过加速、聚焦后投射到工件表面的 加工部位以实现加工的。所不同的是离子带正电荷，其 质量比电子大数千倍乃至数万倍，故在电场中加速较慢， 但一旦加至较高速度，就比电子束具有更大的撞击动能。 离子束加工是靠微观机械撞击能量转化为热能进行的
第七章其他特种加工技术 离子束加工的物理基础是离子束射到材料表面时所发生 的撞击效应、溅射效应和注入效应。离子束加工可分为四类。 1)离子刻蚀 离子轰击工件,将工件表面的原子逐个剥离,又称离子 铣削,其实质是一种原子尺度的切削加工。 2)离子溅射沉积 离子轰击靶材,将靶材原子击出,沉积在靶材附近的 工件上,使工件表面镀上一层薄膜。 3)离子镀(又称离子溅射辅助沉积 离子同时轰击靶材和工件表面,目的是为了增强膜材与 工件基材之间的结合力
第七章 其他特种加工技术 离子束加工的物理基础是离子束射到材料表面时所发生 的撞击效应、溅射效应和注入效应。离子束加工可分为四类。 1) 离子刻蚀 离子轰击工件，将工件表面的原子逐个剥离，又称离子 铣削，其实质是一种原子尺度的切削加工。 2) 离子溅射沉积 离子轰击靶材，将靶材原子击出，沉积在靶材附近的 工件上，使工件表面镀上一层薄膜。 3) 离子镀(又称离子溅射辅助沉积) 离子同时轰击靶材和工件表面，目的是为了增强膜材与 工件基材之间的结合力
第七章其他特种加工技术 4)离子注入 离子束直接轰击被加工材料,由于离子能量相当大,离 子就钻入被加工材料的表层。工件表面层含有注入离子后, 就改变了化学成分,从而改变了工件表面层的机械物理性 能。 2.特点及应用 离子束加工有如下特点: (1)离子束加工是目前特种加工中最精密、最微细的加 工。离子刻蚀可达纳米级精度,离子镀膜可控制在亚微米 级精度,离子注入的深度和浓度亦可精确地控制。 (2)离子束加工在高真空中进行,污染少,特别适宜于 对易氧化的金属、合金和半导体材料进行加工。④O
第七章 其他特种加工技术 4) 离子注入 离子束直接轰击被加工材料，由于离子能量相当大，离 子就钻入被加工材料的表层。工件表面层含有注入离子后， 就改变了化学成分，从而改变了工件表面层的机械物理性 能。 2．特点及应用 离子束加工有如下特点： (1) 离子束加工是目前特种加工中最精密、最微细的加 工。离子刻蚀可达纳米级精度，离子镀膜可控制在亚微米 级精度，离子注入的深度和浓度亦可精确地控制。 (2) 离子束加工在高真空中进行，污染少，特别适宜于 对易氧化的金属、合金和半导体材料进行加工