自从二十世纪八十年代开始,模具工业的发展势头极为迅速,随之而来对模具钢的要求也越来越高。在模具工业蒸蒸日上的发展趋势下,生产技术也与日俱进,模具钢的工作条件十分恶劣,模具钢的性能也需要不断地优化,跟上模具工业高速发展的步伐。为了解决这一需求,世界各大工业国都在积极研发更优质的模具钢品种。H13模具钢作为应用非常广泛的一种热作模具钢,其各项性能优异,拥有着良好的热强性、较高的韧性和淬透性以及抗疲劳性能,可作用于挤压模具、热锻模和压铸模具,具有非常高的代表性。H13模具钢工作环境十分恶劣,冷热交替、塑性变形、磨损、冲击以及热疲劳都会给H13模具钢巨大的应力,如果H13模具钢在生产过程中运作不规范,则会降低H13模具钢的寿命,在服役过程中突然失效,不仅会造成财产损失,严重的还会出现安全事故。基于此,本文结合H13模具钢生产工艺过程和存在的质量问题开展以下研究:首先,通过H13电渣钢锭不同参数的均匀化退火实验,研究均匀化退火温度和时间对枝晶偏析的消除程度和冲击韧性的影响规律,综合实际条件,找到最适合的均匀化处理工艺参数为退火温度1250℃保温时间12小时。其次,将均匀化处理之后的钢锭进行热压缩实验,分析不同热变形条件下的流变曲线,总结影响规律,绘制H13模具钢热加工图,并以此确定了H13模具钢最佳工艺参数:变形温度为1050℃～1100℃,应变速率选择在0.2～0.7s-1之间。为了有效分析模具钢热变形过程对组织性能的影响,基于锻压过程力学特征,建立多向锻造数值仿真有限元模型,模拟不同锻造温度和锻造速率的多向锻造过程,观察金属损伤、流动速度、应力和应变以的大小及分布规律。最后,对均匀化处理锻造之后的H13模具钢进行正火处理,然后进行球化退火实验,研究不同球化退火工艺和温度对H13模具钢球化组织的影响规律,结合实际情况选择最适合的球化退火工艺参数。