一.模具材料對熱處理變形的（de）影響

材（cái）料對熱處理變形的影（yǐng）響，包括鋼的化學（xué）成分及原始組織兩方麵的影響。

從材料本身來（lái）看，主要通過成分對淬透性、Ms點等的影響而影（yǐng）響熱處（chù）理變形。

碳素工具鋼在正常淬火溫度進（jìn）行（háng）水-油雙液淬火時，在Ms點以上產生很大的熱應力；當冷到Ms點以下（xià）時，奧氏體向馬氏體轉變，產生（shēng）組織應力，但由於（yú）碳素工具鋼淬透性差，所以組織應力的數值不大。加上其Ms點不（bú）高，在發生馬氏體組織轉變時，鋼的塑性已經很差，不易發生塑（sù）性變（biàn）形，因此，就保留了熱應力作用所造成的（de）變形特征，模具（jù）型腔趨向收縮。但若（ruò）淬火溫度提高（gāo）（>850℃），也可能因組織應力起主導作用，而使型（xíng）腔趨向於脹大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合（hé）金工具鋼製（zhì）作模具時，其淬火變形規律與碳素（sù）工具鋼相似（sì），但變形量要比碳素工具鋼要（yào）小。

對於一（yī）些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於（yú）其碳及合金元素含量（liàng）較高，Ms點較低，因而淬火後有較多（duō）的殘餘奧氏體，它對由於馬氏體（tǐ）而致的體積膨脹有（yǒu）抵消（xiāo）作用，因此，淬火後的變形就相當小，一般用（yòng）空冷、風冷、硝鹽浴淬（cuì）火時，模具型（xíng）腔趨於微量脹大；若（ruò）淬火溫度（dù）過高，則殘餘奧氏體量增（zēng）加，型腔（qiāng）也可能縮小（xiǎo）。

若用碳素結構鋼（如45鋼）或某些合金結構鋼（如40Cr）製作模具，則因其Ms點較（jiào）高，當表（biǎo）麵開始馬氏體轉變時，心部溫度尚較（jiào）高，屈服強度較低，有一定（dìng）的（de）塑性，表麵對心（xīn）部的（de）瞬時拉（lā）伸組織應力，易於超過心部的屈服強度而使型腔趨向（xiàng）脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型鋼）中碳化物偏析對淬火變形的影（yǐng）響（xiǎng）特別（bié）明顯。由於碳化物偏析（xī）造成鋼加熱至奧氏（shì）體狀態後的成（chéng）分不均勻性（xìng），因而，不同（tóng）區域的Ms點就會有高有低。在同樣冷卻條（tiáo）件下，奧氏體向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，甚至有一些低碳、低合金區域可能根本得不（bú）到馬氏體（而得到貝氏體、屈（qū）氏體等），所有（yǒu）這些（xiē）都（dōu）會造成零件淬火後的不均勻變形。

此外，最終（zhōng）熱處理之前的組織狀態對變形也有一定的影響，例如，原始組織為球狀珠光體的（de）就（jiù）比片狀珠光（guāng）體的在（zài）淬（cuì）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（háng）一次調質處理，然後再進行精加工及（jí）最終熱處理。

二.模具幾何形狀（zhuàng）對變形的影響

模具（jù）幾（jǐ）何形狀對熱處理變形的影響，實際上仍是通過熱應（yīng）力、組織應力來起作用的。由於模具的形狀是多種多樣的，要（yào）從中總結出確（què）切的（de）變形規（guī）律，目前還很（hěn）困難。

對於對稱型的模（mó）具，可根據型腔尺寸、外形尺寸及高度（dù）來考（kǎo）慮型腔的變形傾向。當（dāng）模具的壁薄（báo）、高度小時，則較易於淬透，這時有可能是組織應力起主（zhǔ）導作（zuò）用，因此，型腔常趨向脹大。反（fǎn）之，壁厚、高度大，則不易淬透，此時（shí）可能是熱應力起主導（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，還須結合零件的具體形狀，所采用的鋼種及熱處理工藝等來加（jiā）以考慮，通過實踐不斷總結出（chū）經（jīng）驗來。由於（yú）實際生產中，模具的外形尺寸往往（wǎng）不是主要的工作尺寸，且變形（xíng）後還可通過磨削加工等加以校正，所（suǒ）以上麵分析的主要是型腔的變形趨勢。

對於不對稱的模具的（de）變形，同樣也是熱應力（lì）、組織應力（lì）綜（zōng）合作用的（de）結果。例如，對薄壁薄邊的模具，由於（yú）模壁薄，淬火時內外溫差小，因而熱應力小；但容易淬透，組織應力較大，所（suǒ）以變形趨向於型腔脹大。

為了減小模具的變形，熱處理部門應與模具設計部（bù）門共同研究，改善模具設計，如盡可（kě）能（néng）避免截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（shí），為了減小變形，還可以采取（qǔ）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（lěng）卻；此外，也可（kě）以輔（fǔ）助以各種強製措施，以限製零件的淬火變形。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，使模具各個（gè）部（bù）分得（dé）以（yǐ）均勻地冷卻以減小變形。也可在淬火後容易脹大的模具外圍用石棉包住，以增大內孔與（yǔ）外層（céng）的冷卻差（chà）異，使型腔收（shōu）縮。在模具上留筋或加筋是減少變形的又一種強製措施，它特別適用於型腔脹大的凹模（mó），及槽（cáo）口易脹大或縮小（xiǎo）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（lái）說，淬火加熱時，加熱（rè）速度越快，則模具中產（chǎn）生的熱應力越大，易於造（zào）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（yóu）需注（zhù）意（yì）進行預熱，對於一些形狀複雜的高合金模具，還需采取多次分級預熱。但在個（gè）別情況下，采用快速加熱有時反而（ér）可以減少變形，這時僅加熱模具的表麵，而中心還保持“冷態”，所以相應地減少了組織應力和熱應力，且心部變形抗力較大，從而減少了淬火變形。根據一些工廠經驗，用於解決孔距變形方麵有一定效果。

2.加熱溫度的（de）影響

淬火加熱溫度的高（gāo）低影響材料的淬透性，同時對（duì）奧氏（shì）體的成分與晶（jīng）粒大小起作用。從（cóng）淬透性方麵看，加熱（rè）溫度高，將使熱（rè）應力（lì）增大，但（dàn）同時使淬透性增高，因此組織應力也（yě）增大，並逐漸（jiàn）占（zhàn）主導地位。

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