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化學表面處理法是將模具置于溫度的活性介質中保溫，使一種或幾種元素滲入模具表面，改變模具表面的化學成分和組織，達到改進表面性能和滿足技術要求。按照表面滲入的元素不同，化學表面處理法可分為滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲鋁、釩等金屬?；瘜W表面處理能有效提高模具表面的耐磨性、疲勞強度、耐蝕性和 性能。
1、滲碳
滲碳是使模具表面形成一層1-2mm的含碳量為0.8%-1.05%滲層。經過適當淬火與回火處理，可提高模具表面的硬度、耐磨性及疲勞強度，使模具芯部仍保持良好的韌性和塑性。
因此滲碳主要用于同時受嚴重磨損和較大沖擊載荷的模具。由于滲碳溫度較高，滲后還需熱處理，模具變形較大，因此精度要求較高的模具不宜采用。模具的滲碳工藝有固體滲碳、氣體滲碳、真空滲碳和離子滲碳。與傳統滲碳相比，離子滲碳具有滲碳效率高、碳濃度梯度平緩、工件變形小、環境污染小以及狹縫和小孔都能處理的優點。
2、滲氮
模具經過滲氮處理后，表面的耐磨性、抗疲勞作用、抗熱、抗蝕、硬度和抗咬合性能都比滲碳處理后優越。與滲碳相比，滲氮的溫度較低(5000C-600℃)，模具滲氮后變形小。
滲氮工藝復雜、時間長、成本高，一般用于耐磨性和精度或抗熱都要求較高的模具。隨著軟氮化、離子氮化等新工藝的發展，逐漸解決了普通滲氮時間長、功效低的缺點?？赏ㄟ^調節氣體組分來調節控制氮化組織、降低滲氮層的脆性，不易產生剝落和熱疲勞。W6Mo5Cr4V2鋼制冷擠凸模經過離子滲氮后，使用壽命可提高2-3倍:SCrMnMo鋼熱鍛模離子氮化后，磨損量減到原來的1/4。離子滲氮在所有的模具處理中都有應用，但是對于形狀復雜的模具，難以獲得均勻的加熱和滲層，同時滲層較淺。
3、碳氮共滲
碳氮共滲就是同時向零件表面滲入碳和氮的化學處理工藝，也稱氰化。主要有液體和氣體碳氮共滲兩種。液體碳氮共滲有毒，污染環境，勞動條件差，已很少應用。共滲處理速度快，模具變形小，較高的耐磨性、抗粘著性，模具壽命可提高2-5倍。
4、滲硼、滲金屬
滲硼方法有固體滲硼、氣體滲硼、鹽浴滲硼等。國內外應用較多的是鹽浴滲硼和固體滲硼。蘇聯將該法用于冷熱加工模具上，對溶鹽電解法研究的很多；日本發展了以硼砂溶鹽為主的液體滲硼及其它元素的TD法，提高模具壽命4-20倍；德國、 也都搞了很多硼與其它元素的共滲工藝。通過滲鉻后可顯著提高模具使用壽命，尤其是對在熱態工作或承受強烈磨損的模具。適用于錘鍛模、壓鑄模、塑料模、拉深模等冷熱作模具，滲鉻后使用壽命可提高幾到數十倍。
