H13（4Cr5MoSiV1）模具钢具有较高的淬透性和淬硬性、较高的韧性及冷热疲劳抗力，既具有3Cr2W8V钢的高温性能，又具有5CrMnMo钢的高韧性，比H21、H11钢有更好的热稳定性。但是H13模具钢作为镁铝合金压铸模材料在使用时工作温度达到600℃，使用过程中模具型腔表面受到高温高速金属液的反复冲刷，承受着磨损、热疲劳、冲蚀、应力腐蚀、表面热焊合等物理、化学作用，导致模具的使用寿命较低，其主要失效形式为表面磨损、表面龟裂、表面塌陷和开裂等。为提高H13钢的模具使用寿命，研究人员调整了氮化工艺参数，并研究了不同条件氮化后H13钢的摩擦磨损性能。研究人员采用等离子氮化技术对H13钢进行离子氮化，通过改变渗氮气压和温度得到不同成分和厚度的渗氮层，用光学显微镜和X射线衍射仪分析了渗层的组织及物相组成，借助球-盘磨损试验机对渗层在大气环境下与Al2O3球对磨时的摩擦学性能进行了研究。结果表明：渗层主要由ε-Fe2-3N、γ'-Fe4N和少量α-Fe、Fe2O3、Fe3O4相构成；渗氮温度为510℃时没有形成明显的渗层，渗氮温度为570℃、气压为200、300Pa和渗氮温度为540℃、气压为100Pa时渗层只有扩散层，而在其他条件下渗层由白亮层和扩散层组成；氮化后表面硬度为1100～1200HV，较基体增加1倍左右；在温度为570℃、气压200Pa制备渗层的摩擦因数比基体大幅度降低，磨痕宽度变窄，比磨损率明显降低，耐磨性明显改善。（芊芊）
