一.模具材料（liào）對熱處理變形的影響

材料對熱處理變形的影響，包括鋼（gāng）的化學成分（fèn）及原始（shǐ）組織兩方麵的影響。

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

碳素工具鋼在正常淬火溫度進（jìn）行水-油雙液淬火時，在Ms點以上產（chǎn）生很大的熱應力；當冷到Ms點以下時，奧（ào）氏體向馬氏體轉變，產（chǎn）生組織應力，但由（yóu）於（yú）碳素工具鋼淬（cuì）透性（xìng）差，所以組織應力的數值不大。加上其Ms點不高，在發（fā）生馬氏體（tǐ）組織轉變時，鋼（gāng）的塑性已（yǐ）經（jīng）很差，不易發生塑性變形，因此，就保留（liú）了熱應力作用所造成的變形特征，模具型腔趨向收縮。但若淬火溫度提高（>850℃），也可能因組織應力起主導作用，而（ér）使型腔趨（qū）向於脹大。

在（zài）用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等（děng）低（dī）合金（jīn）工具（jù）鋼製作模具時，其淬火變形規律與碳素工具鋼相似，但（dàn）變（biàn）形量要比碳素工具（jù）鋼要小。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬火後（hòu）有較多的殘餘奧氏體，它對由於馬氏體而致的（de）體積膨脹有抵消作用，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；若淬火溫度過高，則殘餘奧氏體量增加，型腔也可能縮小。

若用碳素結構鋼（gāng）（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（zhuǎn）變（biàn）時，心部溫度尚較高，屈服強度較低，有一定的塑性，表麵對心部的瞬（shùn）時拉伸組織應力，易於超過心部的屈（qū）服強度而使型腔趨向脹大。

高碳高合金（jīn）鋼（如Cr12型鋼）中碳化物偏析（xī）對淬火變（biàn）形的影響特別明顯。由於碳化物（wù）偏析造（zào）成鋼加熱至奧氏體狀態後的成分（fèn）不均勻性，因而，不同區域的Ms點就會有高有（yǒu）低。在同（tóng）樣冷卻條件下，奧氏體向馬氏體轉變就有先有後，轉變後的馬氏體就因含碳量不（bú）同而比容（róng）有大有小，甚至有一些（xiē）低碳、低合金區域可能根本得不到馬氏體（而得到貝（bèi）氏體、屈氏體等（děng）），所有這些都會造成（chéng）零件淬火後的不均勻變（biàn）形。

此外，最終熱處（chù）理之前的組織狀態對變形也有一定的影響，例如，原始組織為（wéi）球狀珠光體的就比片狀珠光（guāng）體的在淬火後變形傾向要小。所以變形要求嚴格（gé）的模具，常在粗加工後先進行一（yī）次調質處理，然後再進行精加工及最終熱處理。

二.模具幾何形狀對變形（xíng）的影響

模具幾何形狀對熱處理變形的影響，實際上仍是通過熱應（yīng）力、組織應力來起（qǐ）作用的。由於模具的形狀是多種多樣的，要從中總結出確切的變形規律，目前還很（hěn）困難。

對於對稱型的模具，可（kě）根據型（xíng）腔尺寸、外形尺寸及（jí）高度（dù）來考慮型腔的變形傾向。當模具的壁薄、高度小時，則較易於淬透，這時有（yǒu）可能是組（zǔ）織（zhī）應力起主導作用，因此，型腔常趨向脹大。反之，壁厚、高（gāo）度大，則不易淬透，此時可能是熱應力起主導作用，因此，型腔常趨向縮小。這裏所說的是一般趨勢，在生產（chǎn）實踐中，還須結合零件的具體形狀，所采用的鋼種及（jí）熱處理工（gōng）藝等來加以考慮，通過實踐不斷總結出經驗來。由於實際生產中，模（mó）具的外形尺寸往往不是主要的工作尺寸，且變（biàn）形後還可（kě）通過磨削加工等加以校正，所以上（shàng）麵分析（xī）的主要是（shì）型腔的變形趨勢。

對於不對稱的模（mó）具的變形，同（tóng）樣也是熱應力、組織應力綜（zōng）合作用（yòng）的結果。例如，對薄壁（bì）薄邊的模（mó）具，由於模壁薄，淬火（huǒ）時內外（wài）溫差小，因而熱應力小（xiǎo）；但（dàn）容（róng）易淬透，組織應力較大，所以（yǐ）變形趨向於型腔脹大。

為了減小模具的（de）變形，熱處（chù）理部門應與模具設計部門共同（tóng）研（yán）究，改善（shàn）模具設計，如盡可（kě）能（néng）避免截（jié）麵大小相差懸殊的模具結構、模具形狀力求對稱、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（dé）以均勻冷卻；此外，也可以輔助以各種強製措施（shī），以限製零件的淬火變形。例（lì）如，增（zēng）加工藝孔，就是使各部分均勻冷卻的一個措施，即在模（mó）具某些部分開孔，使模具各個（gè）部分得（dé）以均勻地冷卻以減小（xiǎo）變形。也可在淬（cuì）火後容易脹大的模具外圍用石棉包住，以增大內孔與外層的冷（lěng）卻差異，使型腔收縮。在模具（jù）上留筋或加筋是減少變形的又一種（zhǒng）強製措施，它特別適用於型腔脹大（dà）的凹模，及槽口易脹大或縮（suō）小的模具。

三.熱處理工藝對模具變形的影響

1.加熱速度的影響

一般來說，淬火加熱時，加熱速度越快，則模具中產生的熱應力（lì）越大，易於造成模（mó）具的（de）變形開裂，尤其對於合金鋼及高合金鋼，因（yīn）其導熱性差，尤需注意進行預（yù）熱（rè），對於一些形狀複雜的高合金模具（jù），還需（xū）采取多次分級預熱。但在個別情況下，采（cǎi）用快速加熱有時反而可以減少變形，這時僅加熱（rè）模具的表（biǎo）麵，而中（zhōng）心還保持“冷態”，所（suǒ）以相應地（dì）減（jiǎn）少了組織應（yīng）力和熱應力，且心部變形抗力較大，從而減少了淬火變（biàn）形。根據一（yī）些工廠經驗，用於解決（jué）孔距變（biàn）形方麵（miàn）有一定效果。

2.加熱溫度（dù）的影響

淬火加熱溫度的高低影響材料的淬透性，同時對奧氏體的成（chéng）分與晶粒大小起作用。從淬透性方麵看，加熱溫度高，將（jiāng）使熱應力增大，但同時使淬（cuì）透性增高，因此組（zǔ）織應力也增大，並逐漸占主導地位。