眾所周知，磨（mó）損、黏結均發生在表麵，疲勞、斷裂也往（wǎng）往從表麵開始，因此對模具 表麵（miàn）的加工（gōng）質量要（yào）求非常高。表麵（miàn）強化的主（zhǔ）要目的是提（tí）高模具表麵的（de）耐磨性、耐蝕性和潤滑性能（néng）。但實際上由於加工痕（hén）跡的存在，熱處理時表麵氧化脫（tuō）碳也在所難免。

一般從（cóng）模具失效分（fèn）析得知，45%的模具失效是由於熱處理不當造成的。模具的表麵性能反而比基體差。

采用熱處理新（xīn）技術是提高模具性能的經濟而有（yǒu）效的重要措施。模具熱處理工藝包括基體強韌化和表麵（miàn）強化處理。基（jī）體的強韌化在於提高基體的強度和韌度，減少斷裂和（hé）變形（xíng）。因此，必須做好以下熱（rè）處（chù）理工藝（yì）。

(1)模（mó）具的整體（tǐ）強韌化工藝

模（mó）具（jù）既要具有優良的整體強韌（rèn）化（huà）性能，又要具有優異的型腔表麵性能，這樣才能提高模具的使用壽命，為了達到這個要求，出現了在對模具整體強韌化（huà）的（de）基礎上（shàng）再進（jìn）行表麵（miàn）強化的各（gè）種處理工（gōng）藝對普通冷作模具鋼，采（cǎi）用低溫淬火與低溫回火處理，可收到增加韌性、減少脆性和折斷的良好效果; 對熱作模具鋼，采用（yòng）高溫淬火與高溫回火處理，可（kě）顯著提高熱作（zuò）模具鋼的強（qiáng）韌性和熱穩定（dìng）性。例如，對於3Cr2W8V材料製成的（de）壓鑄模，采用400~500℃及 800~850℃的兩次預先正火而後進行高溫淬火、回火處理，可提高韌性40%，模具壽命可提高1 倍。

除此之外，還可（kě）采（cǎi）用形變熱（rè）處（chù）理。變形（xíng）熱處理是把鋼的強（qiáng）化與相變強化結合起來的一種強韌化工藝。形變熱處（chù）理的強韌化本（běn）質（zhì）在於（yú）獲得細小（xiǎo）的奧氏體晶粒，細化馬氏體增加了馬氏體中的（de）位錯（cuò）密度並形成胞狀亞結構，同時促進碳化物的（de）彌散硬化作（zuò）用。

(2)模（mó）具的表麵強化（huà）熱處理

模具表（biǎo）麵強化處（chù）理工（gōng）藝主要有氣體氮化法、離（lí）子氮化法、電火花表麵強化法、滲硼、TD法、CVD 法、PVD法、激光表麵強化法、離子注入法、等（děng）離子噴（pēn）塗法等。

①氣（qì）體軟氮化使氮在氮化溫度分解後產生活性氮原子，被金屬表（biǎo）麵吸收滲入鋼中並且不斷自表麵向內擴散（sàn），形成氮化層。模具經氮化處理後，表麵硬度（dù）可達950~1200HV，使模具具有很高的（de）紅硬度和高的疲勞強度（dù），並提高模具表麵的光潔度（dù）和抗咬合能力。

②離（lí）子氮化將待處理的模具放在真空容器（qì）中，充（chōng）以（yǐ）一定壓力的含氮氣體(如（rú）氮或氮氫混合氣) ，然（rán）後以被處理模具作陰極以真空容器的罩壁作陽極，在陰陽極之間加400~600V的直流電壓，陰陽極間便產生輝光放電，容器裏的氣體被電離，在空（kōng）間產生大量的電子與離子。在電場的作用（yòng）下，正（zhèng）離子衝向陰極，以很高的速度轟擊模具表麵，將模具加熱。正離子衝入模具表麵（miàn），獲得電子（zǐ），變成氮原子被模具表麵吸收，並向內擴（kuò）散形成氮化層。應（yīng）用離子氮化（huà）法可提高模具的耐磨性和疲勞強度。

③電火花表麵強化這是一種直接利用（yòng）電能的高能量密度對模具表麵進行強化處理的工藝。它是通過火花放電的作用，把作為（wéi）電極的（de）導電材料滲進金屬工件表層，從而形成合金化的（de）表麵強化層，使（shǐ）工件表麵的物理、化學性能和（hé）力學性（xìng）能得（dé）到改善。例如采用（yòng） WC、 TiC等硬質合（hé）金電極（jí）材料強化高速鋼或合金工具鋼（gāng）表麵，可形成顯微硬度1100HV以上的耐（nài）磨、耐（nài）蝕和具有紅硬性的強化層，使模具的使用壽命明顯提高。電火花表麵強化的優點是設備簡單、操作方便，處理後的（de）模具耐磨性（xìng）提高顯著 ; 缺點是強化表麵（miàn）較粗糙，強化層厚度較薄，強化處理的（de）效率低。

④滲硼由於滲硼層具有良好的紅硬性（xìng）、耐磨性，通過滲硼能顯著提高模具表（biǎo）麵硬度(達到1300~2000HV) 和（hé）耐磨性，可廣泛用於模具表麵強化，尤其適用於處理在磨粒磨損（sǔn）條件下的模具。但（dàn）滲硼層往往存著較大的脆性，這也限製了它的應用。

⑤TD熱處理 在空氣爐或鹽（yán）槽中放入一個耐熱鋼製的坩堝，將（jiāng）硼砂放入坩堝加熱熔化至800~1200 ℃，然後加入相應的碳化物形成粉末(如鈦、鋇、铌、鉻)，再將鋼或硬質合金工件放入坩堝中浸漬保溫（wēn） 1~2h ，加入元素將擴散至（zhì）工件表麵並（bìng）與鋼中的碳發（fā）生反應（yīng）形成碳化物層（céng），所得到的碳化（huà）物層具有很（hěn）高的硬度和耐磨性。

⑥CVD法(化學（xué）氣相沉積 )將模具放在氫氣(或其（qí）它（tā）保護氣（qì）體)中加熱至 900~1200 ℃後，以其為載氣，把低溫汽化（huà）揮發的（de）金（jīn）屬化合物氣體如四氯化（huà）鈦和甲烷(或其它碳氫化（huà）合物) 蒸氣帶入爐中，使 TiCL4 中的鈦和碳氫化合物中的碳(以及鋼表麵（miàn）的碳（tàn）分) 在模具表麵進行化學反應，從而生成一層所需金屬化合物塗層 ( 如碳化鈦)。

⑦PVD法（fǎ）在真空室中使強化用的金屬原子蒸發，或通過荷能粒子的轟擊，在一個電流偏壓的（de）作用下（xià），將其吸引並沉積到工件表麵形成強化層。利（lì）用PVD 法可在工件表麵沉積碳化鈦（tài）、氮（dàn）化鈦、氧化鋁等多（duō）種化合物。

⑧激光表麵強化（huà）當具有一定（dìng）功率的（de）激光束以（yǐ）一（yī）定的掃描速度照射到經過黑化（huà）處理的模具工作表麵時（shí），將使模具工作表麵（miàn）在很（hěn）短時間內由於吸收激光的能量（liàng）而急劇升溫。當激光束移開時，模具工作表麵由基材自身傳導而迅速冷卻，從而形（xíng）成（chéng）具有一定性能（néng）的表麵強化層，其硬度可（kě）提高（gāo）15%~20% ，此外還具有耐磨性高、節能效果顯著以及可改善工作條（tiáo）件等優（yōu）點。

⑨離（lí）子注入 利（lì）用（yòng）小（xiǎo）型低能離子加速器，將需要注入元素的原子，在加（jiā）熱（rè）器的離子源中電離成離（lí）子，然後通過（guò）離子加熱（rè）器的高電壓電場將其加熱，成為高速離子流，再經過磁分析器提煉後，將離（lí）子束強行打入置於（yú）靶室中的（de）模具工（gōng）作（zuò）表麵，從而改變模具（jù）表麵的顯微硬度和（hé）表麵粗糙度，降低表（biǎo）麵摩擦係數，最終（zhōng）提高工件的使用壽命（mìng）。