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信息来源于塔塔我的钢材网的使用模具的利用是产业大量生产最为重要的方式之一，然而在生产过程中，模具不断承受冲击与磨耗，若希望模具有良好的使用寿命，需要依赖模具材料的坚硬耐磨，因此业界与相关研究单位莫不致力于如何使模具钢提高硬度、耐磨耗性及韧性的研究。所以模具表面的改质，能具明显效益而强化模具寿命，故探讨具效益之模具表面强化方法，是模具领域中重要之研究课题。本研究系采用目前业界使用最多的冷作模具钢dc53为研究对象，实验分成素材和处理材两个部分，素材为施以放电加工，处理材则于放电加工后之素材再个别进行PVD披覆氮化钛镀膜、渗硫氮化与真空热处理三种强化处理。分别对素材与处理材所得之不同组织与性质，检测其机械性质，并进行冲蚀及磨耗实验。利用OM、SEM等仪器进行结构与显微分析，以了解强化处理前后变质层与强化层的显微结构变化，并分析冲蚀与磨耗试验结果，比较其表面改质强化前后所造成之影响，以判定最具效益的寿命改善技术。针对素材和处理材两个部分，经过放电加工后，素材作金相组织观察与机械性质测试，处理材个别作PVD披覆氮化钛、渗硫氮化与真空热处理，实验结果如下：1、强化处理后的试片均较放电加工素材之表面硬度值提高，而且强化处理后基地之显微组织，均显现出大量的碳化物析出，硬度随之增加。2、以6kg冲蚀砂总量得到冲蚀表面之外观图，无论放电加工与强化处理材之试片，由于喷嘴喷射出之冲蚀颗粒成圆锥形，在较低角度(15°)时，冲蚀颗粒与试片接触对冲蚀之影响层面会较大，当90°角度冲蚀时，受冲蚀面积最小。实际观察亦发现45°时，试片所受冲蚀颗粒之影响较15°与90°的冲蚀角度为大且较深。3、以SEM观察所有试片之冲蚀正表面影像，低角度冲蚀时所有试片之表面，有较深之凹坑，形状多以长条状，类似河流之沟槽为主，而较软的放电加工素材，表面产生的塑性变形情形较其它强化处理材明显，在45o冲蚀时所有试片之表面，因垂直分力与水平分力交互作用，产生堆挤以及凹坑的现象，也是较软的放电加工素材，较另外三种明显。对于90o正向垂直冲击的冲蚀表面，均显现凹坑以及唇片重复堆栈的现象。若以耐抵抗冲蚀能力而言，除低角度的PVD-TiN表面镀膜强化处理材有好的表现外，于中、高角度数值而言，耐抵抗冲蚀能力的材料依序为：放电加工材PVD-TiN表面镀膜渗氮渗硫真空热处理。4、分析冲蚀角度与冲蚀磨耗率之变化关系，在冲蚀角度小于45°时，呈现水平直线约略相同之冲蚀磨耗率，之后则随冲蚀角度增加其冲蚀磨耗率会逐渐减少，于90°角度时冲蚀磨耗率最小，呈现出典型之延性材料冲蚀曲线，而PVD-TiN强化处理材呈现延脆性冲蚀曲线。5、最大冲蚀深度出现在45°冲蚀角度附近，是因为45°附近有最大冲蚀分力，因此会产生最大之冲蚀深度，另最大冲蚀率也发生在45℃附近。6、分析磨耗测试结果显示，放电加工素材的试片有明显的动摩擦第一阶段，同时发现摩擦系数曲线变动很大，表示摩擦面间的磨耗粒子不断的排出。经过强化处理的试片，因为表面硬度增加，相对滑动摩擦时也维持较稳定的摩擦系数，经过PVD-TiN强化处理表面的微硬度最高，其摩擦系数较低。模具的应用在产业中占有重要的地位，其使用寿命的延长往往是提升竞争力之重要因素。由信息来源于塔塔我的钢材网模具钢作冲蚀磨耗实验所显示之结果，表面改质可改善材料机械性质，并提供模具钢放电加工后，较佳表面强化机制选择之依据。