一（yī）.模具材（cái）料對熱處理變形的影響

材料對熱處理變（biàn）形的影響（xiǎng），包括鋼的化學成分及原始組（zǔ）織兩方麵的影響。

從材（cái）料本身（shēn）來看，主要通過成分對淬透性（xìng）、Ms點等的影響而（ér）影響（xiǎng）熱處理變形。

碳素工具鋼在正（zhèng）常淬（cuì）火溫度進行水-油雙液淬火時，在Ms點以上產生很大的熱應力；當冷到Ms點（diǎn）以下時，奧氏（shì）體向馬（mǎ）氏體轉變，產生組織應力，但由於碳素工具鋼淬透性差，所以組織應力的數（shù）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）性變形，因此，就保留了熱應力（lì）作用所造成的變形特征，模具型腔（qiāng）趨向收縮。但若淬火溫度提高（gāo）（>850℃），也可能因組織應力起主導作用，而使型腔趨向於脹（zhàng）大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合（hé）金工具鋼製作模具時（shí），其淬火變形規（guī）律與碳素工具鋼相似，但（dàn）變（biàn）形量要比（bǐ）碳素工具鋼要小。

對於一些高合金鋼，如（rú）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（duō）的殘餘奧氏體，它對由於馬（mǎ）氏（shì）體而致的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（cuì）火時，模具型腔趨於微量脹大；若淬火溫度過高，則殘餘奧氏體量增加，型（xíng）腔也可能縮小。

若用碳素結構（gòu）鋼（gāng）（如45鋼）或某些合（hé）金結構鋼（如40Cr）製作模具，則因其Ms點較高（gāo），當表（biǎo）麵開始馬氏體轉變時，心（xīn）部溫度（dù）尚較高，屈（qū）服（fú）強度較低，有一（yī）定的塑性，表麵對心部的瞬時拉伸組織應力（lì），易於超過心部的屈服強度（dù）而使型腔趨（qū）向脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型鋼）中碳化物偏析對淬火變形的（de）影（yǐng）響特別明顯。由於碳化物偏析造（zào）成鋼加熱至奧（ào）氏體狀態後（hòu）的成分不均勻性，因而，不同（tóng）區域的Ms點就會有高有低。在同樣冷卻條件下，奧（ào）氏體向馬氏（shì）體轉變就有先有後，轉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（xiē）低碳（tàn）、低合金區域可能根本（běn）得（dé）不到馬氏體（而得到（dào）貝氏體、屈氏體等（děng）），所（suǒ）有這些都會造成零件淬火後的不均（jun1）勻變形（xíng）。

此外，最（zuì）終熱處理之前的（de）組織狀（zhuàng）態對變形也有一定的影響，例如，原（yuán）始組織為球（qiú）狀珠光體的就比片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（jìn）行一次調質處理，然後再進行精加（jiā）工（gōng）及最終熱（rè）處理。

二.模具幾何形（xíng）狀對變形的影響

模（mó）具幾（jǐ）何形狀對熱（rè）處理變（biàn）形的影響，實際上仍是通過熱應力、組織應力來起作用（yòng）的。由於模具的形狀是（shì）多種多樣的，要從中總結出確切（qiē）的變形規（guī）律，目前（qián）還很困（kùn）難。

對於對稱型的模具，可根據（jù）型腔尺寸、外形尺寸及高（gāo）度來考慮型腔的變形傾向。當模（mó）具的壁（bì）薄、高度小時（shí），則較易於淬透，這（zhè）時有可能是組織應力起主導作用，因此，型腔常（cháng）趨（qū）向脹大。反之，壁厚、高度大，則不易淬透，此（cǐ）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（bān）趨勢，在生產實踐（jiàn）中，還須（xū）結合（hé）零件的具體形狀，所采用的鋼（gāng）種及熱處理工藝等來加以（yǐ）考慮，通（tōng）過（guò）實踐不斷總結（jié）出（chū）經驗來。由於實際生產（chǎn）中，模（mó）具的（de）外形尺寸往往不是主要的工作尺寸，且變形（xíng）後還（hái）可通過磨削加工等加以校正，所以上麵分析的主（zhǔ）要是型腔的變（biàn）形趨勢。

對於不對（duì）稱（chēng）的模具的變形，同樣也是熱應力、組織應力綜合作用的（de）結果。例如，對薄壁薄邊（biān）的模具，由於模壁薄，淬火時內（nèi）外溫差小，因而熱應力小；但容易（yì）淬透（tòu），組織應力較大，所以變形趨向於型腔（qiāng）脹大。

為了（le）減小模具的（de）變形，熱處理部門應與模具設計部門共（gòng）同研究，改（gǎi）善模具設計，如盡可能避（bì）免截麵大（dà）小相（xiàng）差懸殊的（de）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（jù）形狀時，為了減小變形，還可（kě）以采取（qǔ）一些其（qí）它（tā）的措施。這些措施總的考慮是改善冷卻條件（jiàn），使各部分得以均勻冷卻；此外，也可以輔助以各種強製措施（shī），以限製零件的淬火變（biàn）形。例（lì）如，增（zēng）加工（gōng）藝孔，就是使各部分均（jun1）勻冷卻的一（yī）個措施，即在模具（jù）某些部分開孔，使模具各個部（bù）分得（dé）以均勻地冷卻以減小變形。也可（kě）在淬火後容易脹大的模具外圍用石棉（mián）包住，以（yǐ）增大內孔（kǒng）與外層的冷卻差異（yì），使型腔收縮。在模具上留筋或加筋是減（jiǎn）少變形的又一種強製措施，它特別（bié）適用於（yú）型腔脹大的凹模，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（jiā）熱時，加熱速度越快，則模具中產生的熱應力越大，易於造成（chéng）模具（jù）的變（biàn）形開裂，尤（yóu）其對於合金鋼及高合金鋼，因其導熱性差，尤需注意進行預熱，對於一些形狀複雜（zá）的高（gāo）合金模具，還需采（cǎi）取多次（cì）分（fèn）級預熱。但在個別情況下，采用快速（sù）加熱有時（shí）反而可以減少變形（xíng），這時僅加（jiā）熱模具的表麵，而中（zhōng）心還保持“冷態”，所以相應地減（jiǎn）少了組織應力和熱應力，且心部（bù）變形（xíng）抗力較大，從而減少了淬火變形。根據一（yī）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（dù）的影響

淬火加熱溫度的高低影響材料的淬透性，同（tóng）時對奧氏體的成分與晶粒大小起作用。從淬透性方麵看，加（jiā）熱溫度高（gāo），將使（shǐ）熱應力增（zēng）大（dà），但（dàn）同（tóng）時使淬透性增高，因此組（zǔ）織應力也增大，並逐漸占主導地位。