表面強(qiáng)化處理是提高模具使用壽命的重要方法，但應(yīng)注意，因各種表面強(qiáng)化工藝分別有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)模具的服役條件和失效特征有針對(duì)性的選用。下面就冷作、熱作模具分別進(jìn)行討論。

1．在冷作模具中的應(yīng)用

冷作模具表面強(qiáng)化處理的主要目的是提高耐磨性。磨損通常分為糜料磨損、咬合磨損、熱磨損、氧化磨損和疲勞磨損等類型，其中氧化磨損速度最小。為了減小磨損速度，生產(chǎn)中常用氧化、磷化、滲硫和鍍硬鉻等表面化學(xué)處理工藝，在模具表面形成一層牢固的薄膜，從而在使用過程中減小氧化磨損。

當(dāng)模具在使用過程中無法避免地出現(xiàn)氧化磨損以外的磨損時(shí)，則應(yīng)根據(jù)所發(fā)生磨損的特征，選用適當(dāng)?shù)谋砻鎻?qiáng)化處理工藝，以求減小磨損速度。

對(duì)沖擊載荷較小的磨料磨損，只要采用提高表面硬度的處理方法，就可獲得較好的效果。但對(duì)于疲勞磨損和沖擊負(fù)載較大的磨料磨損，則必須兼顧強(qiáng)度和韌性，而且在硬化層分解處的硬度梯度也不能太陡，因此最好采用滲碳、碳氮共滲和軟氮化之類的工藝。

對(duì)于在外部摩擦條件下的咬合摩擦，即輕微的咬合摩擦，只要減小摩擦副金屬之間的咬合力即可減小磨損，因此最好采用經(jīng)濟(jì)、有效的氧化、磷化、滲硫等表面化學(xué)處理。

當(dāng)發(fā)生內(nèi)部摩擦，即嚴(yán)重的咬合磨損時(shí)，為了提高抗黏附性（抗咬合同磨損能力），在減小摩擦副金屬之間咬合力的同時(shí)，還必須提高基體金屬的硬度，因此最好采用硫氮共滲、軟氧化、碳氮硼三元共滲、TiC沉積和TD法等，也可采用先碳氮共滲或軟氮化，然后滲硫或氧化的復(fù)合表面強(qiáng)化處理工藝。

目前，在冷作模具方面，氣體軟氮化和滲硼工藝比較成熟，已得到了廣泛的作用。

2.在熱作模具中的應(yīng)用

在熱作模具的工作條件下，由于基體硬度較低，一般低于53HRC，急冷急熱導(dǎo)致的彈性和塑性變形較大，模具模膛深且形狀復(fù)雜，因此表面強(qiáng)化層的塌陷、剝落就成為決定模具使用性能的關(guān)鍵。熱作模具的表面強(qiáng)化層，除要求提高高溫耐磨性以外，還要求具備一定的熱強(qiáng)性、耐熱疲勞性、抗氧化性、抗蝕性和抗黏附性。熱作模具表面強(qiáng)化處理并不要求得到過高的表面硬度，但希望獲得的強(qiáng)化層與基體有高的結(jié)合強(qiáng)度和相近的線膨脹系數(shù)，強(qiáng)化層本身也要有一定的強(qiáng)韌性和耐熱性，而且層深也要較厚。

目前在熱鍛模具方面，鍍鉻、碳氮共滲、氣體軟氮化、氧化、TiC沉積和TD法應(yīng)用較多。其中碳氮共滲的滲層深達(dá)0.6mm～0.7mm，在一定程度上提高了熱強(qiáng)性，有其獨(dú)到之處。此外，硫氮共滲、滲硼、電火花表面強(qiáng)化、堆焊（以修復(fù)為主）和離子氮化等工藝也得到部分應(yīng)用。

在壓鑄模具方面，表面強(qiáng)化處理一般有硫氮共滲、離子氮化、氣體軟氮化、滲硫、滲鉻、滲鋁、滲硼、磷化和氧化等，其中以滲硼、磷化和氧化工藝較為成熟。

如何提高表面強(qiáng)化層的耐剝落性是模具工作者共同關(guān)心的問題。一般來說，目前的解決辦法主要有四種：一是加強(qiáng)化合物層和過渡層的結(jié)合，例如使?jié)B硼件的硼化物層以針狀進(jìn)入過渡層，產(chǎn)生牢固的結(jié)合；二是強(qiáng)化過渡層，使層深硬度曲線趨于平緩；三是適當(dāng)選取具有較高強(qiáng)度和一定塑性的基體材料；四是減小滲層脆性，例如在滲硼中盡量減小FeB相，力求獲得Fe2B單相組織。此外還可以采用一些適當(dāng)?shù)墓に嚪椒▉砑訌?qiáng)表層和心部的結(jié)合。

表面強(qiáng)化處理由于測(cè)試技術(shù)和評(píng)定方法上的困難，目前對(duì)于強(qiáng)化層的組織和特性、形成機(jī)理、應(yīng)力狀態(tài)和性能指標(biāo)等方面認(rèn)識(shí)還很不足。如何結(jié)合模具，特別是熱作模具的工作條件和性能要求，對(duì)于各種表面強(qiáng)化處理進(jìn)行比較評(píng)定，是一項(xiàng)十分艱巨的課題。目前這方面的報(bào)道還很少，究其原因，一方面是因?yàn)橛嘘P(guān)表面強(qiáng)化處理的各項(xiàng)測(cè)試技術(shù)尚未正式建立，另一方面則由于模具，特別是熱作模具的工作條件復(fù)雜多變，難以進(jìn)行模擬試驗(yàn)。目前，表面強(qiáng)化處理在冷作模具方面應(yīng)用較為成熟，發(fā)展較快，應(yīng)用范圍也較廣，而在熱作模具方面應(yīng)用成功的還不多。今后隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，模具表面強(qiáng)化處理工藝會(huì)有新的突破和發(fā)展。