一.模具材（cái）料對熱處（chù）理變形的影響

材料（liào）對熱處理變形的影響，包括鋼的化學成分及原（yuán）始組織兩方麵的影響。

從材料本（běn）身來看，主要通過成分對淬透性、Ms點等的影響而影響熱處理變（biàn）形。

碳素工具鋼在正常淬火溫度進行水-油雙液淬火時，在Ms點以上產生很大的熱（rè）應力；當冷到Ms點（diǎn）以（yǐ）下時，奧氏體向馬氏體轉變，產生組（zǔ）織應力，但由於碳素工具鋼淬透性差，所以組織應（yīng）力的數值不大。加（jiā）上其Ms點（diǎn）不高，在發生馬氏體組（zǔ）織轉變時，鋼的塑性已經很差，不易發生塑性變形（xíng），因此，就保留了（le）熱應力作用所造（zào）成的變形特征，模具型腔趨（qū）向收縮。但若淬火溫度提高（>850℃），也可能因組織（zhī）應力起主導作用，而使型腔趨向於脹（zhàng）大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合金工具鋼製作模具時，其淬火變形規律與碳素工具鋼相似，但變形（xíng）量要比碳素（sù）工具鋼要小。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由（yóu）於其碳及合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬火後有較多的殘餘奧氏體，它對由於馬氏體而（ér）致的體積膨脹有抵（dǐ）消作（zuò）用（yòng），因此，淬火後的變形就相當小，一般用空冷、風冷、硝鹽浴淬火時，模具（jù）型腔趨於微量脹大；若淬（cuì）火溫度過高（gāo），則（zé）殘餘奧氏體量增加，型腔也可能縮小。

若用碳素結構鋼（如45鋼（gāng））或某些合金結構鋼（如40Cr）製作模具，則因其Ms點較高，當表麵開始馬氏體轉變時，心部溫度尚較高，屈服強度較低，有一定的塑（sù）性，表麵對心部的瞬時拉伸組織應力，易於（yú）超過心部（bù）的屈服（fú）強度而使型（xíng）腔趨向脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型鋼）中碳化（huà）物偏析對淬火變形的影響特別明顯。由於碳化物（wù）偏析造成鋼（gāng）加熱至（zhì）奧氏體狀態後的成分不均勻性，因而（ér），不同區域的Ms點就會有高有低。在同樣冷卻條件（jiàn）下，奧氏體向（xiàng）馬氏體轉變就有先有後，轉（zhuǎn）變後的馬氏體就因含碳量不同而比容有大有小（xiǎo），甚至有（yǒu）一些低碳、低合金（jīn）區（qū）域（yù）可能根本得不到馬氏（shì）體（而得到貝氏體、屈（qū）氏體等（děng）），所（suǒ）有這（zhè）些都會造成零件（jiàn）淬火後的不均勻變（biàn）形。

此外，最（zuì）終熱（rè）處理之前的（de）組織狀態對變形也（yě）有一定的影（yǐng）響，例如，原始組織為球狀珠光體的就比片（piàn）狀珠光體的在淬火後變形傾向要小。所以變形要求嚴格的模具，常在粗加工後先進行一（yī）次調質處理，然後再進行（háng）精加工及最終熱處理。

二.模具幾何形狀對變形的影響

模具幾何形狀（zhuàng）對熱處理變形（xíng）的影響，實際上仍是通過熱應（yīng）力、組織應力來起作用的。由於模具的（de）形狀是多種多（duō）樣的，要從中總結出確切的變形規律（lǜ），目前還很困（kùn）難。

對於（yú）對稱型（xíng）的模具，可（kě）根據型（xíng）腔尺寸、外形尺寸及高度（dù）來（lái）考慮型腔的變形傾向。當模具的壁薄、高度小（xiǎo）時，則較易於淬透，這時有可能是組織應力起主導作用（yòng），因此，型腔常趨向脹大。反之，壁厚、高度大，則不易淬透，此時可能是熱應力（lì）起主導（dǎo）作用，因此，型腔常趨向縮小。這裏所說的是一般趨勢，在生產實踐中，還須（xū）結合零件的（de）具體形狀，所（suǒ）采用的鋼種及熱處理工藝（yì）等來加以考（kǎo）慮，通過實踐不斷總結出經驗來（lái）。由於實際生產中，模具的（de）外形尺寸往往不是主要的工作尺寸，且變形後還可通（tōng）過磨削加（jiā）工等加以校正，所以上麵分析的主要是型腔的變形（xíng）趨勢。

對於不對（duì）稱的模（mó）具（jù）的變形（xíng），同（tóng）樣也是熱應力、組織應力綜合作用的結果。例如，對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄，淬火時內（nèi）外溫差小，因（yīn）而（ér）熱應力小；但（dàn）容易（yì）淬透，組織應力較大，所以變形趨向於型腔脹（zhàng）大。

為（wéi）了減小模具的變形，熱處理部門應與模具設計部門共同研究，改善模具設計，如盡可能避免（miǎn）截麵大小相差懸殊的模具結構、模（mó）具形狀力求對稱、複雜模具用拚合結構等。

當不能改變模具形狀時，為了減小變形，還可以采取一些其它的措施。這些措施總的考慮是改善冷卻條件，使各部分得以均勻冷卻；此外，也可以輔助以各種強（qiáng）製（zhì）措施，以限製零件的（de）淬火變形。例如，增加工藝孔，就是使各部分均勻冷卻的一個措施，即在模具某些部分開孔，使模具（jù）各個部（bù）分（fèn）得以均勻地冷卻以減小變形。也可在淬（cuì）火後容易（yì）脹大的模（mó）具外圍用石棉包住，以（yǐ）增大內孔與（yǔ）外層的冷卻差異，使型腔收縮。在（zài）模具上（shàng）留筋（jīn）或加筋是（shì）減少變形的又一種強製措施，它特別適用於型（xíng）腔脹大的凹模，及槽口易脹大或縮小的模具。

三.熱處理工藝對模具變形的影響（xiǎng）

1.加熱速（sù）度的影響

一般來說，淬（cuì）火（huǒ）加熱時，加熱速度（dù）越快，則模具中產生的熱應力越大，易於造成模具的變形開裂，尤其對於合金鋼及高合金鋼，因其導熱性差，尤需（xū）注意進行預熱，對於一些形狀複雜的高（gāo）合金模具，還需采取（qǔ）多次分級預熱。但在個別情況下，采用快速加熱有時反而（ér）可以減少變形，這時僅（jǐn）加熱模具的表麵，而中（zhōng）心還保持“冷態”，所以相應地減少了組織應力和熱（rè）應力（lì），且心（xīn）部變形抗力較大，從而減少了淬火變形。根據一些（xiē）工廠經驗，用於解決孔距變形方麵有一定效果。

2.加熱溫度的影響

淬火加（jiā）熱溫度的高低影響材（cái）料的淬透性，同時對（duì）奧氏體的成分與晶粒大小起作用。從淬透性方（fāng）麵看，加熱溫度高，將使熱應（yīng）力增大，但（dàn）同時使淬透性增高，因此組織應力也增大（dà），並逐漸占主（zhǔ）導地位。

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