H13是目前汽车工业中使用最为普遍的模具钢,模具的服役寿命对于车企降低成本、赢得竞争来说至关重要。目前车身主体材料使用较多的是较为成熟的热成形硼钢,同时,中锰第三代汽车用高强钢以其优异的性能而具有广阔的应用前景,经过对其组织调控等的长期探索,目前针对其成形性能的相关研究已经逐步开展,在实际热成形过程中,探究高强钢高温摩擦磨损性能对模具寿命的影响具有很大的实际应用价值。本文采用HT-1000型高温摩擦磨损试验机对H13模具钢与中锰钢、硼钢、铝硅镀层硼钢三种不同高强钢进行高温摩擦磨损试验,通过分析高温摩擦系数随时间变化规律、平均摩擦系数随试验温度变化规律对比了不同高强钢与H13模具钢的高温摩擦磨损性能,通过观察模具钢的共聚焦显微系统白光干涉点云数模、局部磨损形貌数模等分析了在不同温度下的磨损机理,对磨损率进行了计算及分析,得出如下结论:(1)分析对比磨合阶段摩擦系数随时间变化规律可得,随着试验温度的升高,摩擦系数值由剧烈波动的磨合阶段进入稳定磨损阶段的时间有缩短的趋势,结合磨损率的计算结果及其随温度变化曲线分析可知,这是由于在更高的试验温度下,磨损更为剧烈,使得摩擦副材料表面更快地被磨到较为光滑的状态,从而更早地进入稳定磨损阶段。(2)分析平均摩擦系数随温度变化规律,在试验温度重叠区,即550℃~800℃之间,三种材料与H13模具钢的高温摩擦系数差别不大,三种材料与H13模具钢之间高温摩擦系数随温度升高都呈下降趋势;中锰钢最适宜成形温度为550℃,两种硼钢的最适宜成形温度为800℃,在最适宜成形温度附近范围内,即中锰钢在500℃~600℃,两种硼钢在700℃~900℃,H13钢与中锰钢高温摩擦系数相对较高,但其数值稳定在0.7左右,差值不超过0.04,可推测其在此温度范围内磨损机理较为一致,磨损较为稳定,而H13钢与两种硼钢从成形起始温度900℃到成形终了温度700℃,高温摩擦系数总体较低,但其变化幅度较大,据此推测在此温度变化范围内可能存在磨损形式的变化,即以磨粒磨损为主导逐渐过渡到以黏着磨损为主导。(3)整体而言,中锰钢对H13模具钢的磨损率最低,其次是带有铝硅镀层的硼钢,不带镀层的硼钢对H13模具钢的磨损率最高,相应的,对中锰钢成形时模具寿命最高;同时,在整体来看,三种材料对H13模具钢的磨损率都随成形温度的升高而增大,中锰钢的磨损率试验曲线在600℃时出现尖点,分析原因认为是在该成形温度下主要磨损形式发生转变,磨粒磨损和黏着磨损在这一温度时都较为剧烈导致总的磨损率较高。随着试验温度升高,材料表面硬度和剪切极限降低,造成磨损率逐渐升高,同时摩擦阻力因材料表面更易破坏而逐渐降低。