化學(xué)熱處理包括滲碳、滲氮、滲硼、多元共滲等。按處理方法可分為氣體法、固體法、鹽浴法。選用不同的滲劑和工藝參數(shù)就形成氣體滲碳、固體滲碳和鹽浴滲碳等。氣體法是將工件置于爐中加熱，通入反應(yīng)氣體，在高溫下使活化的氣體原子滲入工件表面。氣體法較為簡單，但是處理時間一般較長。固體法是將粉狀的固體滲劑與工件埋裝在箱中，放入爐中加熱，其優(yōu)點(diǎn)是簡便易行，其缺點(diǎn)是滲層質(zhì)量不夠穩(wěn)定，開箱時空氣污染較大。鹽浴法是將固體滲劑加熱到熔融狀態(tài)，將工件置于鹽浴內(nèi)加熱，一般滲層質(zhì)量較好，適用于滲硼。鹽浴共滲和鹽浴滲氮需采用含氰的鹽或反應(yīng)中出現(xiàn)氰化物，這都屬于劇毒品，應(yīng)慎重選用。經(jīng)鹽浴處理的工件要仔細(xì)清洗，鹽浴液有毒時，其清洗的廢水也有劇毒，所以應(yīng)用很少�；瘜W(xué)熱處理能有效地提高模具表面的耐磨性、耐蝕性、抗咬合、抗氧化性等性能。幾乎所有的化學(xué)熱處理工藝均可用于模具鋼的表面處理。研究工作表明，高碳及低合金工具鋼和中高碳高合金鋼均可進(jìn)行滲碳或碳氮共滲。高碳低合金鋼滲碳或碳氮共滲時，應(yīng)盡可能選取較低的加熱溫度和較短的保溫時間，此時可保證表層有較多的未溶碳化物核心，滲碳和碳氮共滲后，表層碳化物呈顆粒狀，碳化物總體積也有明顯增加，可以增加鋼的耐磨性。W6Mo5Cr4V2和65Nb（65Cr4W3Mo2VNb）鋼制模具進(jìn)行滲碳以及65Nb鋼制模具真空滲碳后，模具的壽命均有顯著提高。采用500℃～650℃高溫回火的合金鋼模具，均可在低于回火溫度的范圍內(nèi)或在回火的同時進(jìn)行表面滲氮或碳氮共滲。
滲氮工藝目前多采用離子滲氮、高頻滲氮等工藝。離子滲氮可以縮短滲氮時間，并可獲得高質(zhì)量的滲層。離子滲氮可以提高壓鑄模的抗蝕性、耐磨性、抗熱疲勞性和抗粘附性。
碳氮共滲可在氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)中進(jìn)行，滲層脆性小，共滲時間比滲氮時間大為縮短。壓鑄模、熱擠壓模經(jīng)碳氮共滲后可顯著提高其熱疲勞性能。碳氮共滲對冷鐓模、冷擠壓模、冷沖模、拉深模等均有很好的應(yīng)用效果。
冷作模具和熱作模具還可以進(jìn)行硫氮或硫氮碳共滲。近年許多研究工作都表明稀土有明顯的催滲效果，從而發(fā)展了稀土氮共滲、稀土氮碳共滲等新工藝。
以滲氮為主的氣體碳氮共滲具有處理溫度低、表面性能好的優(yōu)點(diǎn)，在各種冷沖模、壓鑄模等模具中應(yīng)用廣泛。
