本文针对20Cr渗碳钢典型模具配件加工表面性能差等问题,提出一种新型高效、低成本的加工新工艺。提出了电脉冲辅助金属回火处理技术,并通过电脉冲辅助切削以及电脉冲辅助超声滚压技术处理金属表面,以提高金属的表面性能。首先,电脉冲辅助回火技术可以使试样表面温度在2min内上升至200℃,从后期的加工效果来看,电脉冲辅助回火技术有希望代替传统的回火工艺,从而大幅度提高热处理效率。其次,研究了电脉冲辅助切削技术对20Cr渗碳钢表面性能的影响。在脉冲电流参数为频率500Hz均方根电流密度0.73A·mm^-2下切削后,试样表面的粗糙度为0.88μm,对比不加电脉冲的干切削后的粗糙度值1.20μm下降了26.7%;在脉冲电流参数为频率500Hz均方根电流密度0.91A·mm^-2下切削后,主切削力下降至91N,比不加电时的干切削120.2N下降了24.3%;表面硬度方面下降至694HV,比不加电时的普通切削后的硬度757HV降低了8.3%。电脉冲同时可以有效减少刀具的磨损程度,延长刀具的使用寿命。电流的焦耳热效应和电致塑性效应的综合作用共同起到促进位错运动,增强材料的塑性变形能力,释放加工应力的作用,使得切削过程更加顺利平稳,改善了加工质量。最后,研究了电脉冲与超声滚压耦合处理技术对20Cr渗碳钢表面强化的作用。声电耦合技术可以明显提高试样表面的硬度,脉冲电流可以提高超声滚压的作用层深度,相对于单纯超声滚压技术,声电耦合技术作用层深度从100μm提高到接近200μm;声电耦合方法处理试样表面的粗糙度值降低到0.31μm,比原始切削样品的1.22μm降低了74.6%;在摩擦磨损试验中,可以看到随着磨损距离的增加,声电耦合处理后的试样表面的磨损量最小,而且磨损系数更加稳定,其耐磨性有明显的提高。