鈦合金因具有重量輕、比強度高、耐蝕性好等優良特性,已廣泛應用于航空航天、船舶、機械、化工等領域。但是其表面硬度低,耐磨性差,耐腐蝕性不理想,使鈦合金在許多情況下難以滿足實際應用的要求,嚴重阻礙了鈦合金的進一步應用。

目前,提高鈦合金耐磨性的表面處理技術主要有離子注入、化學鍍、激光熔覆、等離子噴涂、氣相沉積和微弧氧化等。每一種單一表面技術都有其一定的局限性。近年來,采用復合處理技術,對鈦合金表面改性,使得其性能逐步提高,解決了鈦合金表面強化問題。
離子注入技術起始于20世紀60年代,該技術通過在真空、低溫下將高能帶電離子快速射入到金屬近表層,使離子與基體發生一系列復雜反應,進而形成新的表面改性合金層,新形成的合金層與基體結合力強,耐磨效果提高顯著。
該工藝的突出優點在于既能保持金屬基體自身性能、不改變材料宏觀尺寸、環保無公害,又可以大幅度地改善材料表面的耐腐蝕性和抗氧化性等。離子源既可是非金屬離子,如 B,C,N 等,又可是 Zr,Mo,Re 等金屬離子。