在高精度模具和核心零部件的制造中,机械加工所产生的完整性不佳而引起的微观缺陷从而导致寿命不理想的问题一直以来都是制造领域内的一大技术难题。而金属表面处理作为表面精加工的最后一道工序,能够有效消除材料表面微裂和残余应力等微观缺陷,改善材料抗腐蚀性和耐磨性,提高使用寿命。高能束表面处理(激光表面处理,电子束表面处理及离子束表面处理)以其在极短时间内,在可选择区域内沉积较高能量的特点,展现出与常规表面处理不同的特点。与激光表面处理相比较,电子束表面处理在总转化效率,表面处理预处理及对对金属材料及材料表面粗糙度要求方面,具有较明显的优势作用。电子束加工是特种加工中高能束加工的一个分支,赝火花电子束是脉冲电子束的一种,是一种基于气体放电的脉冲电子束,具有高电流,断脉宽,搞重复频率和自聚焦等利于加工的特性。在电子束表面处理过程中,电子作为载能粒子,入射电子束与材料作用,电子的动能转变为热能,从而改善材料的表面特性。本文介绍了赝火花电子束表面处理的实验系统,该系统主要包括:真空腔、赝火花放电腔、高电压脉冲网络,二级真空泵系统、气体质量流量控制器、气压计、高压脉冲触发网络、脉冲电子束高压探针、脉冲电子束电流探针及移动工件平台等部分。首先,利用该实验平台完成赝火花电子与金属表面作用的实验观测、工艺参数的确立与优化。采用在赝火花电子束表面处理后,表面形成了微坑,微坑直径分布在0.2-2μm的范围内。借助于能谱仪分析,微坑的形成机理是由于次表层最先升温,低熔点元素喷发形成。借助于扫描电子显微镜分析,45钢赝火花表面处理后的截面形貌,重熔层厚度为2μm左右,处理层厚度为5μm。其次,借助扫描电子显微镜与能谱仪,对赝火花电子束与45钢作用前后工件表面微观形貌的变化进行了分析研究。研究表明,通过优化赝火花电子束的加工参数,可实现对45钢表面不平整度和表面性能的改善。