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本文结合生产实际,以提高挤压模具的使用寿命为目的,分析了取自生产实际的报废H13钢铝型材挤压模具渗氮层的失效形式,围绕H13挤压模具钢的热处理、渗氮工艺和热处理状态对H13模具钢渗氮层的影响等三个方面进行了系统的研究,并获得如下主要结论:1.H13钢挤压模具失效分析H13钢热挤压模具渗氮层由于软化、断裂和塑性变形等导致和加速磨损而引起失效。2.H13模具钢的热处理工艺优化H13钢经1050℃淬火后在560-600℃的温度下回火两次,可使其硬度达到较佳的使用范围（HRC48-52）,且韧性较好。3.渗氮工艺对H13模具钢渗氮层的影响采用渗氮工艺1处理的H13模具钢表面渗氮层厚度达0.24mm,其中白亮层厚度约10μm,表面硬度950HV（约67HRC）,表面化合物层结构致密。采用渗氮工艺2处理的H13模具钢表面渗氮层厚度约为25μm,没有白亮层,表面硬度为52HRC。经过渗氮工艺2二次渗氮后的H13模具钢表面渗氮层厚度未有增加,但模具表面形成了一层很薄的亮白氮化层,其厚度约为3μm,表面硬度为53.8HRC。4.热处理状态对H13模具钢渗氮层的影响渗氮前后芯部硬度相差不大,但渗氮处理后芯部组织进一步稳定:经“淬火+二次回火”和“淬火+三次回火”的试样渗氮后,渗氮层厚度均达到约0.24mm,致密化合物层厚度达10μm以上,表面硬度达950HV（约67HRC）,且表面耐磨性较好。这两种热处理状态下化合物层均由ε相（Fe2N）、γ′相和Fe3O4构成,扩散层均由α-Fe、ε相（Fe3N）、CrN相和γ′相构成,但各相含量有一定差别。而淬火态和“淬火+一次回火”态渗氮试样未能获得具有足够好综合性能的渗层组织。综合比较不同淬火加热温度,不同回火次数下H13模具钢的组织和性能,不同渗氮工艺下H13模具钢渗氮层的组织和性能,不同热处理态渗氮H13模具钢的化合物层及整个渗氮层厚度、渗氮层硬度及其向芯部的过度情况、渗层致密性及其缺陷和组织稳定性,铝型材挤压模具用H13钢的热处理及渗氮处理工艺应选用:1050℃淬火,560-600℃回火两次（要求较严格的模具应回火三次）,稳定渗氮阶段温度为540～570℃,渗氮时间12h,NH3分解率30～40%。