4Cr5Mo3V钢是我国自主研发的一种热作模具钢,具有良好的抗回火稳定性能、抗热疲劳性能以及高温强度,在滚动轴承套圈的锻造生产中,被用作热锻冲头。在生产过程中,因其在服役条件下需承受约1000℃左右的温度、较大冲击力与摩擦力,极易产生热疲劳、磨损和断裂等失效。为提高其使用寿命,本文采用金相显微镜、扫描电镜和硬度计等分析测试手段,研究了4Cr5Mo3V钢在不同淬火温度和回火温度情况下的力学性能、组织形貌、热稳定性能和热疲劳性能的变化规律,并与激光表面宽带淬火工艺进行比较,得出以下结论:（1）随着淬火温度的升高,4Cr5Mo3V钢的硬度值呈现先上升后下降的变化趋势;在淬火温度为1040℃时,硬度值达到最高的60 HRC。（2）在1030℃淬火条件下,进行不同温度的回火,发现在回火温度为400℃以下,组织为回火马氏体组织;伴随着回火温度的升高,板条状马氏体进一步分解;至650℃后,转变为回火索氏体组织;而且随着回火温度的升高,硬度值呈现先下降,后上升再下降的变化趋势,在550℃出现二次硬化,硬度值最高可达52.8 HRC。（3）经1030℃淬火,并分别进行450℃、500℃、550℃和600℃回火,试样的冲击功值随着回火温度的升高呈现先下降后上升的趋势;经冷热疲劳循环500次和1000次后,在试样两侧发现横向裂纹,随着循环次数的增加,裂纹的深度与长度均有明显增加。（4）在1030℃+550℃热处理工艺参数下,保温4-48 h后,硬度下降8.1HRC,板条状马氏体逐渐粗化,碳化物颗粒尺寸和数量略有增加。（5）激光处理后表面状态良好,淬火层表面宏观较为平整。当扫描速度分别为6 mm/s与15 mm/s,激光功率为3500 W时硬度值达到最高,分别为815.5HV_0.2和818 HV_0.2;激光淬火硬度较基体硬度(200 HV_0.2)提高了四倍左右。（6）激光硬化层组织致密、细小,没有肉眼可见的裂纹、气孔等缺陷;各功率条件下的硬化层表面均为细小枝晶构成的熔凝层组织,说明在扫描速度为6mm/s与15mm/s时,试样表面发生了熔化。但在扫描速度为15mm/s,激光功率为2500W时硬化层仅由淬硬层构成,没有熔凝层。