盐浴渗铬作为一种简单、易行,且成本较低的表面处理技术,是提高模具使用寿命的有效手段。目前高合金钢盐浴渗铬的温度通常较高,一般在950℃以上,温度较高将引起一系列问题,如晶粒过分长大,工件变形,能源消耗大和污染环境等问题。但温度较低,如在900℃时,高合金钢在现有的硼砂盐浴配方中渗铬存在渗层薄,流动性差等问题,本文针对这个问题研究出加稀土的优化配方,以提高渗层厚度和改善渗层质量,同时使盐浴具有良好的处理工艺性；另一方面,盐浴渗金属时加稀土的催渗作用明显,且我国稀土资源丰富,所以研究稀土对盐浴渗铬的作用成为本课题的重点。首先,在900℃×4h的条件下,对影响配方中影响盐浴渗铬的三种因素,分三个水平做配方正交实验,以渗层厚度为主要参考指标,同时用相对粘盐量和相对熔盐高度差来定量反应熔盐流动性和挥发性的方法,保证盐浴的工艺性的前提下获到优化配方,以求解决高合金钢渗层薄以及硼砂熔盐流动性差等问题；对冷作模具钢中常用的Cr12和Crl2MoV钢进行盐浴渗铬加上随后的热处理(综合处理),以解决实际生产中盐浴渗铬后工件使用寿命未显著提高的不足；通过比较未加稀土和加稀土配方处理后渗铬层组织和性能上的差异来研究稀土在其中的作用。研究结果表明：得到的优化配方(即：硼砂71%+NaCl 15%+Cr2O3 10%+Al 4%,在此基础上再加入稀土硅镁5%和NaF9%),使Crl2MoV钢渗铬层厚度从原来的4.6μm提高到6.7μm的工业可用渗层厚度范围。而且在保证挥发不严重的前提下,使得硼砂盐浴的流动性和残盐清理问题得到了显著的改善。在评价熔盐流动性和挥发性方面,本文提出利用相对粘盐量和相对熔盐高度差来定量评价稀土盐浴渗铬效果的方法,从研究结果来看是有效可行的。通过分析比较优化配方和未加稀土配方的渗铬层组织和性能,得到如下主要结论。(1)加入稀土可以提高渗层厚度30%～40%,且使渗层更为均匀。(2)稀土盐浴渗铬覆层主要由Cr7C3相和少量的Cr23C6相组成,其中并未发现稀土相,故稀土应主要起催渗作用。(3)加入稀土有微合金化作用,加稀土后渗铬层硬度比未加稀土的多出200～300HV。(4)磨损实验结果表明,加入稀土后,显著提高了盐浴渗铬层的抗磨粒磨损性能。