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采用喷射成形工艺制备了 H13热作模具钢,通过拉伸试验、冲击试验、硬度试验、金相以及扫描电镜分析,研究了喷射成形 H13钢经不同温度淬火和回火处理的组织与性能的变化,并与传统铸造 H13钢的组织和性能进行对比。分别在600℃、650℃和700℃温度下对喷射成形H13钢循环加热100 h,分析了喷射成形 H13钢氧化膜的物相类型,氧化层形貌,元素分布和质量变化规律;采用电化学测试和浸泡实验研究了喷射成形 H13钢的耐腐蚀性能,分析了材料组织对耐蚀性的影响以及腐蚀机理。 研究结果表明:喷射成形 H13钢晶粒细小,消除了元素偏析,热处理后碳化物弥散分布于晶界和马氏体边界,而铸造 H13钢晶粒粗大,存在大量粗大的一次碳化物,恶化了材料性能,热处理后的回复软化导致材料硬度较低。经过100 h保温后,试样表面形成了两层氧化膜,外层氧化膜主要由Fe2O3和Cr2O3组成,组织疏松,有较多孔洞;内层氧化膜是尖晶石结构的 NiCr2O4/NiCrO4化合物,组织致密不易脱落,有效阻碍了 O2和合金元素的扩散。与铸造 H13相比,喷射成形 H13钢具有更好的抗氧化性能。喷射成形 H13钢在1050℃淬火后600℃回火时自腐蚀电位最高,耐腐蚀性能最好;喷射成形 H13钢的点腐蚀由夹杂物引起,点腐蚀产物在夹杂物周围沉积,造成溶液局部 PH下降,加速了腐蚀过程;与铸造 H13钢相比,由于喷射成形 H13钢组织中存在孔洞,晶界、位错密度大,容易成为点蚀的诱发源,回火后在晶界和马氏体边界析出的大量碳化物造成基体贫 Cr,增加了阴阳极的电位差,导致喷射成形 H13钢的耐蚀性与铸造H13钢相比稍差。