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压铸模具服役环境恶劣,长时间处于高温以及一定的外加压力环境中,承受激冷激热变化,容易发生热疲劳、高温磨损、高温软化等破坏。等离子粉末堆焊是最常见的一种表面改性技术,通过在模具表面制备性能优异的改性层来提高模具性能,延长模具的服役寿命。本文主要对GH2135覆层在压铸环境下的高温性能进行探究。采用等离子堆焊技术在H13钢基体上制备GH2135高温合金覆层,借助金相显微镜、EPMA、XRD以及维氏显微硬度计等研究GH2135覆层的微观组织、相结构,测试显微硬度等,采用热疲劳试验机、球-盘磨损实验机以及电阻炉对GH2135覆层的热疲劳、高温磨损以及高温氧化性能进行检测和分析。覆层微观组织分析显示,覆层与基体呈冶金结合,熔合线界面两侧元素呈阶梯式分布。GH2135覆层的组织均匀,晶内以奥氏体为基体相,主要是（Fe,Ni）固溶体,FeNi、Cr2Ni3、Fe3Ni2和Ni3（AI,Ti）等金属间化合物相呈弥散分布。700℃高温回火实验结果显示,GH2135覆层具有良好的热强性,与回火前硬度(243HV0.2)相比,不降反升(331HV0.2);这主要归功于覆层中碳含量极少,碳化物少,没有聚集长大导致的硬度下降,加上合金中金属间化合物的弥散析出,使覆层具有较好的热强性。覆层热疲劳实验采用700℃-25℃温度循环,模拟压铸模具工作环境。热疲劳结果表明:GH2135覆层的热疲劳裂纹萌生次数、主裂纹长度、主裂纹宽度、裂纹数量等指标均优于H13钢;覆层裂纹直至600次才萌生,3000次热循环后仅有一条主裂纹,裂纹长度仅为H13钢的1/2,宽度仅为H13钢的1/8,表面仍光洁,无剥落现象;H13钢试样表面具有明显的剥落现象,形成了典型的网状裂纹,表面破坏严重。热疲劳实验后,覆层显微硬度轻微上升到315HV0.2,而H13钢试样表层发生了明显软化,试样表面硬度下降到214HV0.2;高温氧化实验也证明覆层的氧化增重仅为0.0119g,仅为H13钢增重的1/4,表面仍有金属光泽。高温摩擦磨损实验结果表明:在600℃下15min的磨损实验中,GH2135覆层的高温摩擦性能优于H13钢,摩擦系数稳定在0.33;H13钢摩擦系数保持在0.40附近始终高于覆层,并有继续增加的趋势。在高温摩擦磨损实验中,覆层的磨损机制主要是氧化磨损、粘着磨损及轻微磨粒磨损;H13钢的磨损机制主要是氧化磨损、粘结磨损、塑性变形、磨粒磨损等。