模具是工业生产的重要工艺设备,素有“工业之母”的称号。H13模具钢（4Cr SMo Si V1）在工作时型腔表面与高温金属接触且频繁受冷受热,进而导致H13模具钢失效。激光熔覆是H13模具钢常用的修复与强化方法,但仍需对熔覆层进行加工以满足尺寸精度和表面质量使用要求。超声滚压将超声加工技术应用于传统滚压,是一种经济高效的光整强化工艺。研究超声滚压对H13模具熔覆层表面质量的影响有着重要的理论指导意义和应用价值。本文采用试验研究方法,以表面粗糙度、表面硬度、残余应力作为熔覆层表面质量表征量,探究工艺参数对其影响。使用金相、SEM、EDS、XRD等方法分析微观结构,揭示熔覆层滚压前后显微硬度在深度方向的变化规律,对超声滚压表面微观缺陷进行分析。通过电化学实验和摩擦磨损实验,研究超声滚压（USRP）对熔覆层耐腐蚀性和耐摩擦磨损性的影响,并与传统滚压（TSRP）对比。研究结果表明,滚压后粗糙度与初始粗糙度成正相关,随各工艺参数增大粗糙度先减后增。硬度和残余压应力随静压力、压下量、滚压次数上升先增后减,滚压速率对二者的影响小。USRP光整强化效果强于TSRP,但参数不当仍有微观缺陷。USRP形成约83.72μm厚的塑性变形层,组织被细化且晶粒尺寸随深度逐渐增大。USRP前后未产生新物相,使衍射峰位无明显变化;因加工硬化,衍射强度增大;形变导致晶格畸变并改变应力状态,使滚压后衍射峰位右移;晶粒细化和残余压应力使衍射峰宽化。熔覆层Fe-Cr固溶体为bcc结构（48组滑移系）,层错能高且位错滑移的临界切应力小。晶粒细化以形变诱导晶粒位错分割,形成位错墙和位错盘结,并产生新晶粒。滚压后深度440μm内显微硬度均提高。熔覆层因含较多Cr、Ni耐蚀元素,比基体更耐腐蚀。两种滚压均可提高耐腐蚀性,但因Cr元素偏析,滚压前后熔覆层未形成钝化膜。USRP降低粗糙度,可减小与腐蚀液接触面积;残余压应力增大材料表面原子密度,降低表面活性,对耐腐蚀性有利;而晶粒细化增加晶界并累积高密度位错、滑移带等晶体缺陷,提供了腐蚀源。晶粒缺陷的影响被粗糙度、残余压应力抵消,使USRP耐腐蚀性优于铣削面和TSRP。摩擦系数和磨损率从大到小:H13、熔覆层、TSRP、USRP-垂直、USRP-同向,USRP摩擦磨损有方向性。熔覆层热稳定性较好,回火后USRP耐摩擦磨损性能仍优于铣削面和TSRP。磨损机制以粘着磨损和磨粒磨损为主,并伴有氧化磨损,晶粒细化使氧化磨损占比升高,磨粒磨损的占比降低。