脉冲等离子体爆炸技术是在脉冲等离子技术基础上发展起来的一种表面改性技术,该技术可以在材料表面形成瞬间高温、高压微区,使材料表面发生快速凝固、快速淬火和微合金化等过程,并在表面形成改性层或薄膜,显著增强材料表面的硬度、耐磨和耐蚀等性能。Cr12MoV钢作为具有良好强韧性、耐磨性和较高淬透性的钢铁材料,目前已被广泛用于制作各种冷作模具。但由于工作条件恶劣使其使用寿命缩短,为了克服这一困难,需要进一步改善Cr12MoV钢表面的耐磨和耐蚀性能。本文采用脉冲等离子体爆炸技术对Cr12MoV钢进行表面改性处理,研究电容(C)、脉冲次数(n)、枪口离试样的距离(H)等工艺参数以及电极材料对表面改性层的组织、物相及性能的影响规律,通过优化脉冲等离子体爆炸工艺,在Cr12MoV钢上获得了高硬度、高耐磨性的表面改性层,探讨了脉冲等离子体爆炸技术在Cr12MoV钢表面处理中的改性机制。研究结果表明:通过脉冲等离子体爆炸技术对Cr12MoV钢进行表面改性处理,可以获得厚度均匀、组织致密、晶粒细小的改性层。随着电容、脉冲次数增加及距离的降低,改性层的厚度、硬度不断增加,但能量越高,表面熔化程度越大。电极材料为W时,表面物相由马氏体向奥氏体转变;采用Ti电极时,改性层表面可形成新的TiN相。随着电容和脉冲次数的增加,试样表面耐磨性不断提高。通过模拟不同工况条件下的磨损研究,经脉冲等离子体爆炸技术处理后的Cr12MoV钢表面耐磨性均有明显改善。改性层表面磨损机制有粘着磨损、氧化磨损以及磨粒磨损和疲劳磨损。综合比较表面改性层组织和性能表明,采用W电极,C=1000μF、n=3、H=50 mm时,改性层具有最优的力学性能,试样表面粗糙度约为6.26μm、改性层厚度约为54μm、显微硬度峰值达到840 HK0.025,耐磨性为原始试样的1.68倍。通过脉冲等离子体爆炸技术改性后,Cr12MoV钢表面耐蚀性得到提高。改性层耐蚀性随电容的增加先降低后升高,随着脉冲次数的增加先增加后降低,采用最优工艺参数处理后材料表面耐蚀性最好,相比基体提高约一个数量级。