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

1．在冷作模具中的應用

冷作模具表面強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，生產中常用氧化、磷化、滲硫和鍍硬鉻等表面化學處理工藝，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。

當模具在使用過程中無法避免地出現氧化磨損以外的磨損時，則應根據所發(fā)生磨損的特征，選用適當的表面強化處理工藝，以求減小磨損速度。

對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。但對于疲勞磨損和沖擊負載較大的磨料磨損，則必須兼顧強度和韌性，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，因此最好采用經濟、有效的氧化、磷化、滲硫等表面化學處理。

當發(fā)生內部摩擦，即嚴重的咬合磨損時，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，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合表面強化處理工藝。

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，急冷急熱導致的彈性和塑性變形較大，模具模膛深且形狀復雜，因此表面強化層的塌陷、剝落就成為決定模具使用性能的關鍵。熱作模具的表面強化層，除要求提高高溫耐磨性以外，還要求具備一定的熱強性、耐熱疲勞性、抗氧化性、抗蝕性和抗黏附性。熱作模具表面強化處理并不要求得到過高的表面硬度，但希望獲得的強化層與基體有高的結合強度和相近的線膨脹系數，強化層本身也要有一定的強韌性和耐熱性，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法應用較多。其中碳氮共滲的滲層深達0.6mm～0.7mm，在一定程度上提高了熱強性，有其獨到之處。此外，硫氮共滲、滲硼、電火花表面強化、堆焊（以修復為主）和離子氮化等工藝也得到部分應用。

在壓鑄模具方面，表面強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。

如何提高表面強化層的耐剝落性是模具工作者共同關心的問題。一般來說，目前的解決辦法主要有四種：一是加強化合物層和過渡層的結合，例如使?jié)B硼件的硼化物層以針狀進入過渡層，產生牢固的結合；二是強化過渡層，使層深硬度曲線趨于平緩；三是適當選取具有較高強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的工藝方法來加強表層和心部的結合。

表面強化處理由于測試技術和評定方法上的困難，目前對于強化層的組織和特性、形成機理、應力狀態(tài)和性能指標等方面認識還很不足。如何結合模具，特別是熱作模具的工作條件和性能要求，對于各種表面強化處理進行比較評定，是一項十分艱巨的課題。目前這方面的報道還很少，究其原因，一方面是因為有關表面強化處理的各項測試技術尚未正式建立，另一方面則由于模具，特別是熱作模具的工作條件復雜多變，難以進行模擬試驗。目前，表面強化處理在冷作模具方面應用較為成熟，發(fā)展較快，應用范圍也較廣，而在熱作模具方面應用成功的還不多。今后隨著科學技術的發(fā)展，模具表面強化處理工藝會有新的突破和發(fā)展。