1、模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備，而模具壽命是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志，是直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率和成本的重要因素之一。熱作模具鋼是模具工業(yè)中非常重要的鋼種之一，通過模具表面技術提高熱作模具的使用壽命具有重大的經(jīng)濟意義。 本文采用放電等離子燒結法在H13模具鋼表面制備了三元硼化物基金屬陶瓷覆層，利用掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀和顯微硬度計分析了覆層和界面的組織結構以及覆層斷面的顯微硬度分布。對比了覆層試樣和H13鋼無覆

2、層試樣的耐磨性和熱疲勞性能，分析了覆層的耐磨機理和熱疲勞機理。結果表明，用放電等離子燒結法制備三元硼化物基金屬陶瓷覆層可大大地降低燒結溫度和燒結時間。覆層的致密化程度高，當燒結溫度為1050℃，保溫時間為5min，燒結壓力為30MPa時，覆層的相對密度達到了99.2％。覆層中產(chǎn)生了大量的Mo2FeB2硬質(zhì)相，組織致密，晶粒細小均勻，顆粒發(fā)育飽滿，α—Fe粘結相填充于硬質(zhì)相顆粒周圍。覆層和鋼基體的界面區(qū)發(fā)生了元素的擴散，形成了擴散結合界面

3、。覆層表面具有很高的硬度，洛氏硬度最高為88.5HRA。顯微硬度最高為1400HV左右，而基體的硬度約為600HV左右，覆層的硬度顯著高于模具鋼基體的硬度，并且基體和覆層之間的結合并沒有出現(xiàn)硬度的突變，而是存在一個硬度的漸變區(qū)。覆層的耐磨性高于H13鋼，其磨損機制是粘著磨損和氧化磨損的綜合形式。覆層的熱疲勞抗力大于H13鋼。實驗結果表明，覆層出現(xiàn)第一條宏觀裂紋承受的循環(huán)次數(shù)多，300次循環(huán)后覆層熱疲勞主裂紋寬度比H13鋼小的多。試樣表面