H13钢是一种热作模具钢,特点是耐磨性和耐热疲劳性好、韧性强、硬度高。凭借这些优质特点,它一直普遍应用在全世界各个国家。通常情况下,模具失效的首要原因,就是其表面受到严重磨损或腐蚀。为防止或减少这一现象的发生,延长模具的使用时间,最直接和有效的办法就是提高模具表面的力学性能和组织结构。本研究拟采用激光熔覆镍基合金涂层的方法提高H13钢的耐高温氧化性能,从而提高热作模具的使用寿命。研究不同的激光功率、送粉速率、扫描速率对镍基合金涂层的外观质量及组织生长的影响规律,在400℃、500℃、600℃、700℃下对试样进行48小时的高温氧化处理,观察氧化层的厚度与成分来研究其高温氧化性能。采用扫描电子显微镜观察涂层的形貌和组织,采用EDS分析涂层的化学成分和高温氧化行为,采用XRD分析涂层的晶体结构和物相组成,采用维氏硬度计测试氧化后试样的硬度。研究结果表明,激光熔覆镍基合金涂层组织形貌为具有方向性的柱状树枝晶组织。随着激光功率的增大,激光熔覆镍基涂层的厚度和宽度增大,同时晶粒尺寸也增大。当保持其它参数不变的情况下,随着送粉速率的增加,熔覆层组织的致密性增加,即孔洞减少。而当送粉速率和扫描速率同时增大时,镍基合金涂层出现明显的裂纹。400℃高温氧化48小时后镍基合金涂层中开始出现了镍铬的氧化物以及铬的氧化物。随着氧化温度的上升,氧化物的含量随之增加。当温度达到700℃时,氧化物的峰变得比镍基合金涂层强。样品表面氧化层的厚度随氧化温度的升高而升高。当在700℃氧化后,氧化层的厚度增加非常明显,同时氧化层与基体之间有明显的界限,二者结合不好。靠近氧化层的基体组织疏松多孔,这是由于氧原子透过氧化层向内部扩散导致的。激光熔覆镍基合金涂层可以显著提高H13钢的耐高温氧化性能。