模具材料是模具工業(yè)的基礎(chǔ)。模具成形加工技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)模具材料提出的要求越來(lái)越高。而模具制造加工的專(zhuān)門(mén)化與產(chǎn)業(yè)化又要求盡量地降低模具材料及其加工的費(fèi)用。表面工程技術(shù)是當(dāng)前材料學(xué)科與工程領(lǐng)域中表現(xiàn)較為活躍、發(fā)展較為迅速的分支。表面工程技術(shù)在模具加工與制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，在很大程度上彌補(bǔ)上模具材料的不足，充分發(fā)揮了模具材料的性能潛力。
使用材料時(shí)，強(qiáng)韌性的配合非常重要，一般情況下，表面高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性與心部韌性、塑料之間常常存在著矛盾，使用整體材料，在許多情況下難于處理得恰當(dāng)，有時(shí)甚至無(wú)法解決。而采用表面強(qiáng)化處理則很容易做到兩者兼顧，使材料的潛力得到充分發(fā)揮。如冷作模具承受沖擊載荷大，其表面耐磨性與心部韌性之間的矛盾更加突出，經(jīng)滲硼后表面耐磨性由高硬度的硼化物層承擔(dān)，再適當(dāng)?shù)靥岣呋鼗饻囟葘⒒w硬度降低使心部韌性得到改善，既發(fā)揮了硼化物層的耐磨優(yōu)勢(shì)，又避免發(fā)生脆性斷裂，可使模具壽命延長(zhǎng)十幾倍。傳統(tǒng)的中碳鋼后表面淬火和低碳鋼滲碳后淬火，都是強(qiáng)韌化處理的實(shí)際應(yīng)用。用普通材料經(jīng)表面強(qiáng)化處理，可能代替價(jià)格高的材料，甚至，代替昂貴的稀缺材料。如用低碳鋼滲鋁代替高合金耐熱鋼制作滲碳罐，節(jié)約了鉻、鎳資源，并降低了成本。
晶粒大小和形態(tài)是影響強(qiáng)化層性能的重要因素，控制層的組織十分必要。決定晶粒大小的因素是形核率與晶體長(zhǎng)大的速率，此外還受其他條件影響，比較復(fù)雜。一般說(shuō)來(lái)，形核率越高，晶粒越細(xì)；熔體結(jié)晶時(shí)過(guò)冷度越大，晶粒越細(xì)。氣相一固相沉積時(shí)沉積速度越大，晶粒越細(xì)。激光、電子束等高能量密度加熱，自激冷卻很快，可形成細(xì)晶粒的、超細(xì)晶粒的、甚至微晶的強(qiáng)化層。
表面強(qiáng)化技術(shù)是表面工程的核心內(nèi)容，表面強(qiáng)化技術(shù)是決定強(qiáng)化層（膜）的成分、組織、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)鍵。可能應(yīng)用于模具加工與制造的表面工程技術(shù)非常廣泛，不僅包括傳統(tǒng)的表面淬火技術(shù)（如感應(yīng)淬火、火焰淬火等）、熱擴(kuò)滲技術(shù)（如滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲金屬等）、堆焊技術(shù)和電鍍硬鉻技術(shù)，還有近年迅速發(fā)展的激光表面強(qiáng)化技術(shù)、物理氣相沉積技術(shù)（PVD）、化學(xué)氣相沉積技術(shù)（CVD）、離子注入技術(shù)、熱噴涂技術(shù)等。而且，傳統(tǒng)的表面工程技術(shù)也在不斷完善與發(fā)展之中。許多表面強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍也不是單一的，常常是既能用于提高表面硬度、強(qiáng)度和防腐性能，又能用于裝飾、維修機(jī)件，甚至作為制造復(fù)合材料的預(yù)處理工藝。
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