脈沖(chong)(chong)爆炸(zha)-等離子(zi)(zi)體(ti)(ti)（PDT）技(ji)術是一種利用混合燃燒氣(qi)體(ti)(ti)爆炸(zha)、并通過脈沖(chong)(chong)高(gao)(gao)壓放電(dian)的形(xing)式，使(shi)難熔金屬電(dian)極尖端熔融氣(qi)化形(xing)成(cheng)脈沖(chong)(chong)等離子(zi)(zi)體(ti)(ti)的表(biao)(biao)面(mian)(mian)改(gai)性(xing)技(ji)術，具(ju)有高(gao)(gao)能量、高(gao)(gao)密度、高(gao)(gao)速(su)度等特性(xing)。脈沖(chong)(chong)等離子(zi)(zi)在(zai)爆炸(zha)沖(chong)(chong)擊波的推動作用下(xia)轟擊材(cai)料表(biao)(biao)面(mian)(mian)，表(biao)(biao)面(mian)(mian)將(jiang)發(fa)生快速(su)升(sheng)溫(wen)(wen)（107K/s）和(he)急速(su)冷卻(108K/s)過程，在(zai)快速(su)升(sheng)溫(wen)(wen)過程中，表(biao)(biao)面(mian)(mian)熔融氣(qi)化與等離子(zi)(zi)體(ti)(ti)發(fa)生合金化反應；在(zai)急速(su)冷卻過程中，由于晶(jing)粒還來不及長大，表(biao)(biao)面(mian)(mian)將(jiang)會形(xing)成(cheng)微(wei)晶(jing)、納米晶(jing)、非晶(jing)、亞穩態固溶體(ti)(ti)等，可以(yi)提高(gao)(gao)材(cai)料的表(biao)(biao)面(mian)(mian)硬度、改(gai)善(shan)其耐磨性(xing)及耐蝕性(xing)能，從而有效(xiao)提高(gao)(gao)工(gong)件的使(shi)用壽(shou)命。該(gai)技(ji)術還具(ju)有能量轉換效(xiao)率(lv)高(gao)(gao)、強化效(xiao)率(lv)大（30mm2/s）、不用進行工(gong)件表(biao)(biao)面(mian)(mian)清洗和(he)預處理等復雜的前處理工(gong)序、工(gong)藝簡單(dan)穩定等特點，有良好的工(gong)業(ye)化應用前景。
高(gao)(gao)速鋼(gang)具(ju)(ju)有硬度(du)高(gao)(gao)、耐(nai)磨性(xing)(xing)高(gao)(gao)、紅硬性(xing)(xing)良好等(deng)性(xing)(xing)能，被廣泛應用(yong)(yong)于制造各種切削工(gong)(gong)(gong)具(ju)(ju)、精(jing)密模具(ju)(ju)、采礦工(gong)(gong)(gong)具(ju)(ju)等(deng)。現代工(gong)(gong)(gong)業(ye)的(de)迅(xun)猛發展對高(gao)(gao)速鋼(gang)工(gong)(gong)(gong)模具(ju)(ju)提出了(le)更(geng)高(gao)(gao)的(de)要求，通(tong)過表面改性(xing)(xing)來提高(gao)(gao)高(gao)(gao)速鋼(gang)工(gong)(gong)(gong)模具(ju)(ju)產品使用(yong)(yong)壽命是一種行之有效的(de)方法。某應用(yong)(yong)物理(li)(li)研究所(suo)研究人員首次引進國外技(ji)術(shu)，利用(yong)(yong)PDT技(ji)術(shu)對M2高(gao)(gao)速鋼(gang)進行表面改性(xing)(xing)處理(li)(li)，研究PDT技(ji)術(shu)對M2高(gao)(gao)速鋼(gang)表面組織和(he)性(xing)(xing)能的(de)影響，相關(guan)結(jie)果可(ke)為PDT技(ji)術(shu)在高(gao)(gao)速鋼(gang)工(gong)(gong)(gong)模具(ju)(ju)表面改性(xing)(xing)領域的(de)應用(yong)(yong)提供理(li)(li)論依據(ju)和(he)技(ji)術(shu)支撐(cheng)。
基(ji)材為M2高速鋼，首先在1230℃下淬火(huo)，再經560℃3次(ci)回火(huo)，其洛氏(shi)硬(ying)度達63HRC，然后切割成12.0mm×12.0mm×19.0mm的塊狀試樣(yang)和外徑為31.7mm、內徑為16.0mm、厚度為10.0mm的圓環試樣(yang)。利用自(zi)制的PDT裝置對M2高速鋼進行表(biao)(biao)面改(gai)性處理，結果表(biao)(biao)明：
（1）M2高速鋼經PDT處理后，試樣表(biao)面形貌(mao)發(fa)生改變，形成平(ping)均厚度為(wei)8.9μm的(de)改性層，改性層組(zu)織(zhi)細小致密，碳化物顆(ke)粒(li)細小且分布均勻，在表(biao)層發(fa)生馬氏體(ti)(ti)α'-Fe向奧氏體(ti)(ti)γ-Fe的(de)相轉變過程(cheng)，奧氏體(ti)(ti)含量隨(sui)著(zhu)脈沖次數的(de)增加(jia)而(er)增加(jia)。
（2）由于PDT處理(li)過程(cheng)中(zhong)的爆炸沖擊作(zuo)用，材(cai)料(liao)發生塑(su)性變形，產生大量的位錯等缺(que)陷，試樣表面在PDT處理(li)過程(cheng)中(zhong)也出(chu)現(xian)了晶粒細(xi)化，這些都使得(de)PDT試樣表層在100μm深度(du)范圍(wei)內的顯微硬度(du)得(de)以提高(gao)。
（3）PDT處理(li)能(neng)明顯改善M2高速(su)鋼的耐(nai)(nai)磨性能(neng)和耐(nai)(nai)蝕性能(neng)。隨著PDT處理(li)脈沖個數的增加，試(shi)樣耐(nai)(nai)磨性能(neng)逐漸提(ti)高，這主要歸因(yin)于晶粒細(xi)化和形變強化引起的硬度提(ti)高。M2高速(su)鋼經(jing)PDT處理(li)后(hou)，其(qi)表面組織發生轉變且有W離子滲入，從而(er)改善了其(qi)耐(nai)(nai)蝕性能(neng)。