脈沖爆炸-等離子體（PDT）技術是一種利用混合燃燒氣體爆炸、并通過脈沖高壓放電的形式，使難熔金屬電極尖端熔融氣化形成脈沖等離子體的表面改性技術，具有高能量、高密度、高速度等特性。脈沖等離子在爆炸沖擊波的推動作用下轟擊材料表面，表面將發生快速升溫（107K/s）和急速冷卻(108K/s)過程，在快速升溫過程中，表面熔融氣化與等離子體發生合金化反應；在急速冷卻過程中，由于晶粒還來不及長大，表面將會形成微晶、納米晶、非晶、亞穩態固溶體等，可以提高材料的表面硬度、改善其耐磨性及耐蝕性能，從而有效提高工件的使用壽命。該技術還具有能量轉換效率高、強化效率大（30mm2/s）、不用進行工件表面清洗和預處理等復雜的前處理工序、工藝簡單穩定等特點，有良好的工業化應用前景。

　　高速鋼具有硬度高、耐磨性高、紅硬性良好等性能，被廣泛應用于制造各種切削工具、精密模具、采礦工具等。現代工業的迅猛發展對高速鋼工模具提出了更高的要求，通過表面改性來提高高速鋼工模具產品使用壽命是一種行之有效的方法。某應用物理研究所研究人員首次引進國外技術，利用PDT技術對M2高速鋼進行表面改性處理，研究PDT技術對M2高速鋼表面組織和性能的影響，相關結果可為PDT技術在高速鋼工模具表面改性領域的應用提供理論依據和技術支撐。

　　基材為M2高速鋼，首先在1230℃下淬火，再經560℃3次回火，其洛氏硬度達63HRC，然后切割成12.0mm×12.0mm×19.0mm的塊狀試樣和外徑為31.7mm、內徑為16.0mm、厚度為10.0mm的圓環試樣。利用自制的PDT裝置對M2高速鋼進行表面改性處理，結果表明：

　　（1）M2高速鋼經PDT處理后，試樣表面形貌發生改變，形成平均厚度為8.9μm的改性層，改性層組織細小致密，碳化物顆粒細小且分布均勻，在表層發生馬氏體α'-Fe向奧氏體γ-Fe的相轉變過程，奧氏體含量隨著脈沖次數的增加而增加。

　　（2）由于PDT處理過程中的爆炸沖擊作用，材料發生塑性變形，產生大量的位錯等缺陷，試樣表面在PDT處理過程中也出現了晶粒細化，這些都使得PDT試樣表層在100μm深度范圍內的顯微硬度得以提高。

　　（3）PDT處理能明顯改善M2高速鋼的耐磨性能和耐蝕性能。隨著PDT處理脈沖個數的增加，試樣耐磨性能逐漸提高，這主要歸因于晶粒細化和形變強化引起的硬度提高。M2高速鋼經PDT處理后，其表面組織發生轉變且有W離子滲入，從而改善了其耐蝕性能。