模具是各工業部門的重要工藝裝備。它的使用性能，特別是使用壽命反映了一個國家的工業水平，并直接影響到產品的更新換代和在國際市場上的競爭能力。因此，各國都非常重視模具工業的發展和模具壽命的提高工作。而模具材料與熱處理是影響模具壽命諸因素中的主要因素。因此，目前世界各國都在不斷地開發模具新材料，改進強韌化熱處理新工藝和表面強化新技術。模具熱處理對使用壽命影響很大，我們經常接觸到的模具損壞多半是熱處理不當而引起。據統計，模具由于熱處理不當，而造成模具失效的占總失效率的 50 ％以上。所以．國外模具的熱處理，愈來愈多地使用真空爐、半真空爐和無氧化保護氣氛爐。模具熱處理工藝包括基體強韌化和表面強化處理．模體強韌化在于提高基體的強度和韌性，減少斷裂和變形，故它的常規熱處理必須嚴格按工藝進行．表面強化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蝕性和潤滑性能。表面強化處理方法很多，主要有表面化學熱處理技術、涂鍍技術、噴丸表面強化、電火花表面強化、激光表面強化、氣相沉積技術等。化學熱處理技術主要包括滲碳、滲氮、滲硫、滲硼、氮碳共滲、滲金屬等。采用不同的表面強化處理工藝，可使模具使用壽命提高幾倍甚至于幾十倍。
磚機是建筑行業常用的機械設備，其模具上的模板是磚機的主要部件之一。模板性能的好壞、壽命的高低，直接影響到產品的質量和經濟效益。而模板表面性能的優劣又直接影響模板的使用壽命。磚機上的模板工作條件十分惡劣。其側面既要受到硬顆粒的強烈刮削，又受到硬顆粒的壓入，且要承受反復的沖擊。其正常的失效形式主要是磨損、脆斷、變形、咬合等。模板的失效和破壞，往往發生在表面或由表面開始．因此，對模具材料使用性能的基本要求是：表層具有高的硬度、耐磨性，心部具有高的強度、足夠的韌性、良好的抗咬合能力和抗疲勞性能，對磚機模板進行表面強硬化處理的目的是進一步提高其所固有的性能，這些性能主要是表面的耐磨性、抗咬合性、抗沖擊性、抗熱粘附性、抗冷熱疲勞性及抗腐蝕性。在眾多的表面強化方法中，經分析比較，比如選用了微粉硼碳共滲表面強化處理。微粉硼碳共滲可以使模具表面獲得很高的硬度，因而能顯著提高模具的表面硬度、耐磨性和耐蝕能力，是一種提高模具使用壽命的有效方法。
1、改變磚機模具表面化學成分的強化方法
滲碳法是為了增加鋼件表層的含碳量，將鋼件在滲碳介質中加熱并保溫，使碳原子滲入表層的化學熱處理方法。碳原子滲入模具工件表面使模具工件表面的硬度、抗疲勞強度及耐磨性提高。滲碳后的模具工件表面將獲得共析或過共析成分的碳，再經一定的熱處理后可得到馬氏體＋碳化物組織。碳層深度一般為0.5~2.5mm .
滲氮法是在一定溫度下將活性氮原子滲入模具工件表層的化學熱處理方法．滲氮后的工件變形小。與滲碳法相比，滲氮法具有硬度、抗疲勞強度、耐磨性和抗蝕性高的特點，滲氮層硬度可高達1000~1200Hv 。通常滲氮是在氮氣分解氣中進行的，氮氣分解可以產生大量活性氮原子。
滲硼法是將金屬材料放在含硼的介質中，經過加熱與保溫，使硼元素滲入其表層，形成硼化物的工藝過程．滲硼分固體滲硼和液體滲硼。固體滲硼。不需要專用的設備，操作方便。但固體滲確的勞動強度大、工作條件差及成本高。液體滲硼的特點是設備簡單、用鹽資源豐富、成本低及無公害．在模具滲硼處理中，廣泛使用鹽浴液體滲傭。經滲硼處理后得到的硼化物，一般由FeB十Fe2B 雙相或Fe2B 單相組織組成，硼化層具有硬度高、高溫抗氧化性好、紅硬性高及耐腐蝕好、耐磨性高的特點，但其脆性大，滲硼深度一般為0.03~0.10mm 。
多元共滲法將工件表層滲入多于一種元素的熱處理工藝稱為多元共滲法．鋼的化學熱處理不僅可以滲碳、氮、誦等非金屬元素，還可以滲鉻、鋁、鋅等金屬元素。當鋼件的表面滲入金屬元素后，銀的表面形成所滲入金屬的合金層，從而可提高抗氧化及抗腐蝕等性能。當滲入單一元素而不能滿足模具壽命的要求時，可考慮多元共滲的方法。多元共滲法對提高模具壽命具有顯著的效果。
離子注入法是利用小型的低能離子加速器，先將需注入元素的原子在加速器的離子源中電離成離子，然后通過離子加速器的高壓電場將其加速成為高速離子流，再經磁分析器提純后，離子束強行打入置于靶室中的模具工件表面，引起模具工件表面注入層中的微觀結構和宏觀性能的變化。整個注入系統處于1.33xl0-3．Pa的真空中，以保證離子束在規定的路線前進時不與其它元素的原子發生碰撞。高能離子束穿透模具工件基體表面后與表面內的原子發生碰撞，在多次交聯碰撞、激發電子和離子的過程中，注入的離子失去了原有的能量，最后靜止在模具工件基體表面內．在這個過程中將引起模具工件基體表面晶格缺陷或基體表面點陣原子的化學結合，使基體表面發生物理、化學及力學性能的變化，從而有效地提高模具工件表面的硬度、抗疲勞強度及耐磨性、耐腐蝕性等性能。離子注入的深度較淺，約為 10~100 個原子層．但對基體影響的深度可達1mm．
2、不改變表面化學成分的強化方法
火焰表面淬火工藝是利用可燃氣體與氧氣混合燃燒的火焰所產生的高溫，將工件表面加熱到淬火溫度，隨后用水和其它冷卻介質急速進行冷卻的工藝過程．通過表面淬火處理的工件，其表面具有很高的硬度和耐磨性．這樣，提高了工件的力學性能．火焰表面淬火的優點是模具韌性好、加工工序少、熱處理費用低及模具容易焊接修補。火焰表面淬火的缺點是： ( l ）由于火焰表面淬火是手工操作，需目測加工鋼材的顏色來確定鋼材的溫度，因此要求操作者的技術熟練； ( 2 ）火焰表面淬火工藝的前提條件是選用合適的模具材料，所選用的材料經火焰表面淬火后要滿足模具的力學性能，并保證使用壽命。對結構復雜、壽命要求很高的模具不適宜采用火焰表面淬火工藝。
激光表面強化是指一定功率密度的激光束，以一定的掃描速度照射待處理的模具工件的表面，在很短的時間內使被處理表面由于吸收激光的能且而產生高溫，當激光束移開時，被處理表面通過自身向基體傳導的散熱方式而迅速冷卻，從而形成表面強化層，以提高模具的壽命。當激光照射金屬表面時，在瞬間（105~106℃／s）即可把金屬表面層加熱到很高的溫度，使其發生相變或熔化。由于加熱時間極短，致使工件表面熔化層或相變層厚度很薄，而基體材料的受熱溫度又特別低．所以金屬表面層的冷卻速率很高（約106℃／s) ，約為一般淬火冷卻速率的1000倍。激光強化處理包括激光相變硬化、激光熔化～凝固處理（熔凝處理）及激光表面合金化。激光表面強化處理可以明顯地提高模具工件的耐磨性和抗疲勞強度，從而延長模具壽命。由于加熱面積小、時間短，因此工件形變很小。表面噴丸強化的機理是將大量高速運動的彈丸噴射到模具表面，使表面產生極為強烈的塑性變形。這種形變使模具表面產生了一個應力狀態及組織結構與基體完全不同的加工硬化層和殘余壓應力層。由于在壓力層上有相當高的表面壓應力，能夠推遲疲勞破壞．即使在很高的外部應力作用下，也不會產生表面失效．所以，強化層能夠顯著地提高模具在室溫及高溫工作環境下的抗疲勞強度，達到提高模具壽命的目的．模具在使用過程中，經常因表面抗疲勞強度降低而損壞．造成模具表面疲勞的原因有原始缺陷、應力疲勞及疲勞磨損等。
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