锻模必须能承受高机械负荷和热负荷。因此，它们通常被氮化。以往的研究表明，模具关键部位的磨粒磨损远远高于渗氮层的硬度。由于处理温度较高，碳氮共渗可以在较短的处理时间内提高硬度。与未处理的钢相比，（碳）氮化的表面区域在高温下获得更好的硬度和更好的耐磨性。为了在表面产生耐磨和耐腐蚀的化合物层，可以在碳氮共渗之后进行氮化处理步骤。目前的工作涉及开发锻造模具的碳氮共渗处理，并在工业条件下的模型磨损试验和工具寿命试验中研究所产生的表面区域的耐磨性。这项工作的目的是在经济的处理时间内在热加工工具钢中产生耐热和耐磨的沉淀层。
1导言
锻模通常在200°c以上的温度下使用。对这种工具的要求源于特定的应力，通常具有高回火和耐热性、足够的耐磨性、高延展性、高导热性、低热裂敏感性、良好的表面滑动性能和低粘附倾向【1】。
渗氮和氮碳共渗不仅可以优化磨损行为，还可以优化工具表面区域的耐热性【2，3】。同时，如果渗氮温度低于回火温度，芯部的韧性基本不受影响。与未氮化的材料相比，氮化的刀具边缘区域的抗回火性和高温强度的提高源于扩散层中的高硬度和残余压应力【4】。
尽管氮化热加工工具非常脆，并且由于锻造过程中的热应力和机械应力而易于开裂，但氮化工具的平均工具寿命比仅经过淬火和回火的工具高约40%【3，5】。
根据负载，化合物层或沉淀层对磨损行为起决定性作用。化合物层中氮化铁和碳氮化物的高硬度增加了耐磨性。然而，在之前的研究中发现，仅经过几次成型操作后，应力最大区域的化合物层便不复存在【6】。
在较高合金钢如工具钢中，由于合金元素氮化物，沉淀层也表现出高硬度，因此具有高耐磨性。沉淀层也是氮化部件和工具的高温和疲劳强度增加的原因。氮化物形成产生的残余压应力对疲劳强度的影响可等同于平均应力，并作为开裂的停止点【5，7】。
结合渗氮和氮碳共渗相关机理的知识【8】，有可能在部件和工具中选择性地设置非常不同的表面条件【9】。在【5】中，当使用由材料X38CrMoV5-3制成的氮化工具锻造由100Cr6制成的系列零件时，在化合物层大致相同的情况下，通过将扩散深度从0.03毫米增加到0.43毫米，工具寿命增加了18%。