一.模具材料對熱（rè）處理變形的影（yǐng）響

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

從材（cái）料本（běn）身來看（kàn），主要通過（guò）成分對（duì）淬透性、Ms點等的影響而影響熱處理變形。

碳素工具鋼在正常（cháng）淬火溫（wēn）度進行水-油雙液淬（cuì）火時，在Ms點以上產生很大的熱應力；當冷（lěng）到Ms點以下時，奧（ào）氏體（tǐ）向馬氏體（tǐ）轉變，產生組織（zhī）應力，但由於碳素（sù）工具鋼淬透性差，所以組（zǔ）織應力的數值不大。加上其Ms點不高，在發生馬氏體組織轉變時，鋼的塑性已經很差，不易發生塑性變形，因此，就保留了熱應力作用所造成的變形（xíng）特征，模具型腔趨向收縮（suō）。但若淬火（huǒ）溫度提高（>850℃），也可能因（yīn）組織應力起主導作用，而使型腔趨向（xiàng）於脹大。

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（lǜ）與碳素工具鋼（gāng）相似，但變形量要（yào）比碳素工具鋼要小。

對於一些高合金鋼（gāng），如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬火後有較多的殘（cán）餘奧氏體，它對（duì）由於馬氏體而致的體積膨脹有（yǒu）抵消（xiāo）作用，因此，淬火後的變形就相當小，一般（bān）用空冷、風冷（lěng）、硝鹽浴淬（cuì）火時，模具型腔趨於微量脹大（dà）；若淬火（huǒ）溫度過高，則殘餘奧（ào）氏體量增加，型腔也（yě）可能縮小。

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點較高，當表（biǎo）麵開始馬氏體轉變時，心部溫度尚（shàng）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（yì）於超過心部的（de）屈服強度（dù）而使型腔趨向脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型（xíng）鋼）中碳化物（wù）偏析對淬火變形的影響特別明顯。由於碳化物偏析造成鋼加熱至奧氏體狀態後的成分不均勻性，因而，不同區域的Ms點就會有高有低（dī）。在同樣冷卻（què）條件下，奧氏體向馬氏體轉變就有先有後，轉變後（hòu）的馬氏體就因含碳量不同而比容有大（dà）有小，甚至有一些低碳、低合金區域可能根本得不到（dào）馬氏體（而得到貝氏體、屈氏（shì）體等），所（suǒ）有這些都會（huì）造（zào）成零件（jiàn）淬火後的不均勻變形。

此外，最終熱處（chù）理之前的組（zǔ）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就比片狀珠（zhū）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（zài）粗加工後先進行一次調質處理，然後再進行精加工及最終熱處理。

二.模具幾何形（xíng）狀對變形的影響

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

對於（yú）對稱型的模（mó）具，可根據型腔尺寸、外形（xíng）尺寸及高度來考慮型腔的變形傾向。當模具的壁薄、高度小（xiǎo）時，則（zé）較易於（yú）淬透，這（zhè）時有可能是組織應力起主導作用，因此，型腔常趨向脹大。反之，壁厚、高度大（dà），則不易淬透，此時可能是熱應力起主導作用，因此，型（xíng）腔常趨向（xiàng）縮小。這裏所（suǒ）說的是一般趨勢（shì），在生產實踐中，還須（xū）結合零件的具體形狀，所采用的鋼種及熱處理工藝等來加以考慮，通過實踐（jiàn）不斷總結出經驗來。由於實際生產中，模具的（de）外形尺寸往（wǎng）往不是主要的工作尺寸，且變形後還可通過磨削加工等加以校正，所（suǒ）以上麵分析的主（zhǔ）要（yào）是型腔的（de）變形趨勢。

對於不對稱的模具的變形，同樣也是熱應力、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（bì）薄，淬火時內外溫差（chà）小，因而熱應力小；但容易淬透，組織應力較大，所以變形趨向於型腔脹大。

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

當不能改（gǎi）變模具形狀時，為了減小變形，還可以采取一些其它的（de）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（què）；此外，也可以輔助以各種強製措施，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（zài）模具某些部分開孔，使模具各個部分得以均勻地冷（lěng）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（yǐ）增大內孔與外層的（de）冷卻差異，使型腔收縮。在模具上留筋（jīn）或加（jiā）筋（jīn）是減少變形的又一種強製措施，它特別適用於型腔（qiāng）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

1.加熱速度的影響

一般來說，淬火加熱時（shí），加熱速度越快，則模具中產生的熱應（yīng）力越大，易於造成模（mó）具的變形開裂，尤其對（duì）於合金（jīn）鋼及高合金鋼，因其導熱性差，尤（yóu）需注意（yì）進行預（yù）熱，對（duì）於（yú）一些形狀複雜的高合金模具，還（hái）需采取多次分級預熱。但在個別情況下，采用快速加熱有時反（fǎn）而可以減少變形，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（huǒ）變形。根據一些（xiē）工廠經驗，用於解（jiě）決孔距變形方（fāng）麵有一定效果。

2.加熱溫度的影響

淬（cuì）火加熱溫度的高低影響材料的淬（cuì）透性，同時對奧氏（shì）體的成分與晶粒大小起作用。從淬透性方麵看，加熱溫度高，將使熱應（yīng）力增大，但同時使淬透性（xìng）增高，因此組織應力也（yě）增大，並逐漸占（zhàn）主導（dǎo）地位。

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