与通常的冶金方法不同,离子注入是用高能量的离子注入来获得表面合金层的,因而有其特点:
(1)离子注入是一个非热平衡过程,注入离子的能量很高,可以高出热平衡能量的2～3个数量级。因此,原则上周期表中的任何元素都可以注入任何基体材料。
(2)注入元素的种类,能量,剂量均可选择,用这种方法形成的表面合金,不受扩散和溶解度的经典热力学参数的限制,即可得到用其他方法难以获得的新合金相。
(3)离子注入层相对基体材料没有明显的界面,因此表面不存在粘附破裂或剥落问题,与基体结合牢固。
(4)离子注入可以通过控制注入剂量,注入能量及束流密度来精确控制注入离子的浓度和深度的分布。
(5)离子注入一般是在常温真空中进行,加工后的工件表面无形变,无氧化,能保持原有尺寸精度和表面粗糙度,特别适合于高精密部件的最后工序。
(6)可以在工件表面层形成压应力,减少表面裂纹。
(7)采用清洁的高真空和无毒的工艺和材料，处理温度低，待处理材料的整体性能不受影响。
(8)由于注入仅达表面区域，可节约昂贵材料或战略材料。