[发明专利]一种表面强化的体心立方金属材料及其制备方法

权利要求书

1.一种表面强化的体心立方金属材料，其特征在于，包括体心立方金属基体，所述体心立方金属基体表面弥散分布有氦泡，所述体心立方金属基体表面存在有氦原子。

2.根据权利要求1所述的表面强化的体心立方金属材料，其特征在于，体心立方金属基体的材质为α铁、钒、铌、钽、铬、钼、钨、β钛或者多种上述材料的合金。

3.根据权利要求1所述的表面强化的体心立方金属材料，其特征在于，所述体心立方金属基体的厚度为50nm-100m。

4.根据权利要求1所述的表面强化的体心立方金属材料，其特征在于，氦泡的平均直径为0.1nm-40nm。

5.根据权利要求1所述的表面强化的体心立方金属材料，其特征在于，相邻两个氦泡之间的间距为1nm-100nm。

6.根据权利要求1所述的表面强化的体心立方金属材料，其特征在于，各氦泡内气体的压强为0.01GPa-30 GPa。

7.一种权利要求1所述表面强化的体心立方金属材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取体心立方金属基体，设定注入能量，根据使用场景设定注入温度，将氦离子注入到心立方金属基体的表面，使得体心立方金属基体的表面形成弥散分布的氦泡及氦原子，完成体心立方金属材料的表面强化。

8.根据权利要求7所述的表面强化的体心立方金属材料的制备方法，其特征在于，注入能量为10keV-30MeV；注入温度为0-0.5T_m℃，T_m为体心立方金属基体的熔点；氦离子注入剂量为每平方厘米大于等于10¹⁷个离子。

9.一种权利要求1所述表面强化的体心立方金属材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取体心立方金属基体，选择注入能量，根据使用场景选择合适的注入温度，将氦离子注入到心立方金属基体表面，使得体心立方金属基体的内部形成弥散分布的氦泡及氦原子，完成体心立方金属材料的表面强化。

10.根据权利要求9所述的表面强化的体心立方金属材料的制备方法，其特征在于，注入能量为10keV-30MeV；注入温度为0-0.5T_m℃，T_m为体心立方金属基体的熔点；氦离子注入剂量为每平方厘米大于等于10¹⁷离子。