稀土元素在模具表面强化中的应用
在模具表面强化中，稀土元素的加入对模具钢的表层组织结构和物理、化学及力学性能有着极为重要的影响，它具有催渗、强化表面及净化表面等多种功能。
1）稀土元素的催渗作用。稀土元素可以使渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼及渗金属等的速度提高25%～30%，缩短处理时间1/3以上，而且还能显著降低其处理温度，这对降低模具的变形与开裂倾向是极为有利的。
2）稀土元素能加速渗剂的分解。由于稀土元素的化学活性极强，在共渗过程中不仅是一种很好的催渗剂，而且还是一种很好的还原剂。它能将渗剂中的硼原子及金属原子等还原出来，因而能加速活性原子的产生，即加速渗剂的分解。
3）稀土元素能加速模具（基体）表面对活性原子的吸收。由于金属表面具有宏观和微观不均匀性，如磨痕、晶界、亚晶界、位错及空位等，因而在表面强化过程中，稀土元素的原子首先被吸附于金属（基体）的表面，从而使体系能量降低。当稀土原子被吸附于金属表面后，一部分便以活性稀土原子的形式提供稀土源，并不断向内部扩散，而另一部分则由于稀土元素的电负性低而产生钝化。
4）稀土元素还可与钢中的P、S、As、Sb、Pb等低熔点有害杂质发生作用形成高熔点化合物，抑制这些杂质元素在晶界上的偏聚，从而降低渗层的脆性，同时具有细化晶粒使渗层组织致密、提高渗层与基体的结合力等多种复合功能。
目前应用于模具表面强化技术的稀土元素主要采用稀土化合物形式，如La2 O3、LaF3、CeF3、CeS2、Y2 O3及稀土硅铁等。较为成熟的稀土元素表面强化技术主要有稀土碳共渗、稀土碳氮共渗、稀土硼共渗、稀土硼铝共渗等。(https://www.daowen.com)
例如，采用RE-C共渗可明显使渗碳温度由920～930℃降至860～880℃，渗速也提高了25%～30%，大大减少了模具变形及降低了渗层脆性。采用RE-B共渗后模具的耐磨性较单一渗硼可提高1.5～2倍。
Cr12钢制拉深模经RE-B共渗后其寿命可提高5～10倍。采用RE-B-Al共渗所得共渗层具有较高的热硬性和抗高温氧化能力，因此，非常适合用于热作模具的表面强化处理。
H13钢制铝挤压模经稀土硼铝共渗后其使用寿命可延长2～3倍，铝材表面粗糙度也提高1～2个数量级，显现出优良的使用效果。在采用电刷镀制备的Ni-P-MoS2镀层时加入稀土元素，可抑制MoS2的氧化，明显改善镀层的减摩性，提高耐蚀性，并使模具型腔面的耐磨寿命延长近5倍。
除此之外，稀土元素在其他表面强化技术，如喷涂、电沉积、化学沉积以及激光涂覆等方面都有明显的改善作用，因此将稀土元素应用于模具表面强化技术，是模具设计部门在进行结构设计时，对材料的同步设计所考虑的问题，也是材料研究和生产企业重点研究的课题。