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高速钢因其优良的红硬性、耐磨性且具有一定的韧性，被广泛用于制造各种工具及模具。然而这些工模具的工作环境甚为恶劣，在工作过程中经常受到强烈的摩擦及剧烈的碰撞，容易发生磨损失效。化学热处理通过将活性物质的原子（金属或非金属元素）渗入工件表层中，改变工件表层化学成分和组织，从而提高了工件表面硬度、强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。研究化学热处理对于提高工模具及机械零件的耐用性，增加生产效率，降低工作成本有着非常重要的意义。本文针对高速钢工模具相对于硬质合金等钢种在使用过程中耐用性差的特点，采用多元共渗的方法对W9Mo3Cr4V高速钢进行热处理，以获得高耐磨及耐腐蚀的渗层，从而达到提高高速钢耐用性的目的。 作者利用金相显微镜、扫面电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、显微硬度计以及摩擦磨损试验机等仪器设备研究了W9Mo3Cr4V高速钢多元共渗渗层的硬度、深度、组织形貌、化成成分，优化了热处理工艺；并比较了W9Mo3Cr4V高速钢多元共渗前后渗层表面的耐磨性及耐腐蚀性。获得如下研究成果： （1）在W9Mo3Cr4V高速钢表面获得最优渗层的多元共渗（C、N、O、S、P五元共渗）工艺为：加热温度540℃，保温时间4h，渗剂滴速80d/min； （2）采用最佳多元共渗工艺参数制备的多元共渗层渗层结合牢固，最高硬度可达1200HV左右，渗层深度可达120μm左右； （3）XRD分析表明，多元共渗层的最表层主要为Fe3O4、FeS与Fe3BO5，次表层主要为Fe3O4、Fe3N、Fe2N和一些其他的碳、氮化合物； （4）经摩擦磨损试验后多元共渗试样的磨损量远小于未经多元共渗处理的试样，表明经多元共渗处理的试样耐磨性有了显著的提高。FeS有着很好的减磨性能，使得共渗试样在对磨过程中摩擦系数小于未共渗试样，对磨痕形貌进行分析后发现在摩擦磨损过程中两种试样主要发生了磨粒磨损、粘着磨损、氧化磨损以及疲劳磨损； （5）经浸泡腐蚀试验后共渗试样比未共渗试样耐湿性好，表明多元共渗处理明显改善了W9Mo3Cr4V高速钢的耐蚀性，其中共渗层中致密的Fe3O4相与Fe3N相对抵抗腐蚀介质的侵入起到了主要的作用。