物理氣相沉積的基本工作原理是：在高真空鍍膜室內(nèi)通入一定氬、氮等氣體，并嚴(yán)格控制爐內(nèi)的真空度，爐內(nèi)的電極之間發(fā)生輝光放電或弧光放電，被鍍件是負(fù)極，含有鍍層金屬的一極是正極。被鍍膜的工件稱為基板，鍍膜時基板被加熱到400℃～600℃，鍍層金屬在放電的條件下燒蝕，逐漸蒸發(fā)為氣體，并被電離，如鍍層為鈦，則金屬鈦電離成氣相的鈦離子，鍍膜時通入爐中的氮等氣體也被電離成氮離子，于是在金屬蒸氣中生成TiN等化合物，在負(fù)電壓的吸引下離子流向加熱的工件，在工件表面沉積為由TiN、TiC等組成的超硬鍍膜。鍍膜厚度一般只有2um～3um，盡管鍍層很薄，但它在刀具和模具表面能發(fā)揮出強大的作用，有效提高模具性能。

PVD與CVD相比具有沉積溫度低的優(yōu)點，但鍍層薄，而且鍍膜與模具的結(jié)合強度比CVD低。

PVD可分為真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍。離子鍍是蒸鍍和濺射鍍相結(jié)合的技術(shù)，離子鍍膜具有粘著力強、均鍍能力好、被鍍基體材料和鍍層材料可以廣泛搭配等優(yōu)點，因而獲得了較為廣泛的應(yīng)用。目前在模具上應(yīng)用較多的是離子鍍TiN，這種膜不僅硬度高而且膜的韌性好、結(jié)合力強、耐高溫。在TiN基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多元膜，如（TiAl）N、（TiCr）N等，性能優(yōu)于TiN，是一類更有前途的新型薄膜。

5）等離子體化學(xué)氣相沉積

等離子體化學(xué)氣相沉積（PCVD）是將低氣壓氣體放電成等離子體應(yīng)用于化學(xué)氣相沉積中的一項新技術(shù)。其工作原理是：先向真空室內(nèi)通入氫氣和氮氣，真空室為正極，工件為負(fù)極，接1kV～2kv的電壓，接通電源時，產(chǎn)生輝光放電，再通入TiCl₄氣體，在電離狀態(tài)下生成TiN并沉積在工件上。沉積時工件的溫度為200℃～500℃。PCVD技術(shù)具有沉積溫度低、適應(yīng)性（鍍層繞鍍性）好、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便等優(yōu)點，是具有發(fā)展前途的表面沉積技術(shù)。

6）TD技術(shù)

TD技術(shù)（Toyota Diffusion Coating Process）是日本（株）豐田中心研究所開發(fā)的，是用熔鹽浸鍍法在模具表面鍍覆VC、NbC、CrC等碳化物，可采用一般的鹽浴設(shè)備。將硼砂放入坩堝加熱至800℃～1000℃熔化，然后加入形成碳化物元素的粉末，將需要強化的模具工件放入鹽浴中浸漬一定時間取出，在工件表面可形成VC、NbC、Cr₇C₃+Cr₂₃C₆等涂層。從鹽浴中取出后可直接進(jìn)行淬火操作。

TD處理幾乎能在需要耐磨性的所有領(lǐng)域應(yīng)用，對模具行業(yè)而言，TD處理在沖壓模、冷鐓模和鑄模等方面應(yīng)用最多。TD法設(shè)備簡單，操作方便，成本低，而其表面強化效果與CVD和PVD法相近，TD處理的國外是最受重視的表面強化技術(shù)。

7）電火花表面強化處理

電火花表面強化處理是利用火花放電時釋放的能量，將一種導(dǎo)電材料熔滲到工件表面，構(gòu)成合金化的表面強化層，從而達(dá)到改善工件表面物理及化學(xué)性能的目的，其特點是：電火花強化層是電極與工件材料的合金層。例如，以硬質(zhì)合金作電極強化工件，表面硬度可達(dá)1100HV～1400HV；強化層與基體結(jié)合牢固，耐沖擊，不剝落；強化處理時，工件處于冷態(tài)，且放電極小，時間短，沒有退火、變形等現(xiàn)象，可大大提高表面耐熱性、耐蝕性、熱硬性和耐磨性。生產(chǎn)實踐表明，經(jīng)電火花表面處理后，擠壓模具的使用壽命可提高一倍以上。