一.模具材（cái）料對熱處理變形的影響

材料對熱處理變形的影響，包（bāo）括鋼的化學成分及（jí）原始組織兩方麵的影響。

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

碳素工具鋼在（zài）正常淬火溫度進行水-油雙液淬（cuì）火時，在Ms點以上產生很大的熱（rè）應力；當冷到Ms點（diǎn）以下時，奧氏（shì）體向馬氏體轉變（biàn），產生組織應力，但由於碳素（sù）工具鋼淬（cuì）透性差，所（suǒ）以組織應力的數值（zhí）不大。加上其Ms點（diǎn）不高，在發生馬氏體組織轉（zhuǎn）變時，鋼的（de）塑性已經很差，不易發生（shēng）塑性變形，因此，就（jiù）保留了熱應（yīng）力作用所（suǒ）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，而使型腔趨向於（yú）脹（zhàng）大。

在（zài）用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合金工具鋼製（zhì）作模具時，其淬火變形規律與碳素工（gōng）具鋼相（xiàng）似，但變形（xíng）量要比碳素工具鋼要小。

對於一些高合（hé）金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元素（sù）含量較高，Ms點較低，因而淬火後有較多的（de）殘餘奧氏體，它（tā）對由（yóu）於馬氏體而致的體積膨脹有抵（dǐ）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（yù）淬火時，模具型腔趨（qū）於微量脹大；若淬火（huǒ）溫度（dù）過高，則殘餘奧氏體量增加，型腔也可能縮小。

若用碳素結構（gòu）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（de）塑性，表麵對心部的瞬時拉（lā）伸（shēn）組織應力，易於（yú）超過心部的屈服強度而使型腔趨向脹大（dà）。

高（gāo）碳高合金鋼（gāng）（如Cr12型鋼）中碳化物偏析（xī）對淬火變形的影響特別明顯。由於（yú）碳化物偏析造成鋼加熱（rè）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。在（zài）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（tàn）量不同而比容有大有小，甚至有（yǒu）一些低碳、低合金區域可能根本得不到馬氏（shì）體（tǐ）（而得到貝氏體、屈氏體等），所有這些都會造成零件淬火後的不均勻變形。

此外，最（zuì）終熱處理之前的組織狀態對變形也有一定的影響，例如（rú），原始組織為球狀珠光體的就比片狀（zhuàng）珠光體的在淬火後（hòu）變（biàn）形傾（qīng）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，然後再進行精（jīng）加工及最終熱處（chù）理。

二.模具幾（jǐ）何形狀對變形（xíng）的影響

模具幾（jǐ）何（hé）形狀對熱（rè）處理變形的影響，實際上仍是通過熱應力、組織應力來起（qǐ）作用的。由於模具的（de）形狀是多種多樣（yàng）的，要從中總結出確切的變形規律，目前還（hái）很困難。

對於對稱型的模具，可根（gēn）據型腔尺寸、外形（xíng）尺寸及高度（dù）來考慮型腔的（de）變形傾向。當模具的壁薄、高度小時，則較易於（yú）淬透，這時有可能是組織應力起主導作用，因此（cǐ），型腔常趨向脹大。反之，壁厚、高度大（dà），則不易淬透，此時可（kě）能是（shì）熱應力起主導作用，因此，型腔（qiāng）常趨（qū）向縮小。這裏（lǐ）所（suǒ）說的是一般趨勢，在生產實踐中，還須結合零件的具體（tǐ）形狀，所采用的（de）鋼（gāng）種及熱處理工藝等來加以考慮（lǜ），通過實踐（jiàn）不斷（duàn）總結出（chū）經驗來。由於實際生產中（zhōng），模具的外形尺（chǐ）寸往往不是主要的工作尺寸（cùn），且變形後還可通過（guò）磨削加工等加以校正，所（suǒ）以上麵分析的主要是（shì）型腔的變形趨勢。

對於不對稱的模具的變形，同樣也是熱應（yīng）力、組織應（yīng）力綜合作用的結果。例（lì）如，對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄（báo），淬火時內外溫差小（xiǎo），因而熱應力小；但容易淬透，組織應（yīng）力（lì）較大，所以變形趨向（xiàng）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研究，改善模具設計，如（rú）盡可能避免截麵大小相差懸殊的模具結構、模具形狀（zhuàng）力求對稱、複雜模具用拚合結構等。

當不能（néng）改變模具形狀時，為了減小變形（xíng），還可以采取一（yī）些其它的措施。這些措施總的考慮是改善冷（lěng）卻條件，使各部分得（dé）以均勻（yún）冷卻；此外，也可以輔（fǔ）助以各（gè）種強製措（cuò）施，以限（xiàn）製零件（jiàn）的淬火變形。例如，增加工藝孔，就是使各部分均勻冷卻的一（yī）個措施，即在模具某些部分開孔，使模具（jù）各個部分得以（yǐ）均勻地冷卻以減小變形。也可在淬火後容易脹大的模（mó）具（jù）外圍用（yòng）石棉包住，以增大內孔與外層的冷卻差異（yì），使型（xíng）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（zhàng）大的凹模，及（jí）槽口（kǒu）易脹大或縮小的模具。

三.熱處理工藝對模具變形的（de）影響

1.加熱速（sù）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越大，易於造成模具的變形開裂，尤其對於合金（jīn）鋼及高合金（jīn）鋼，因其導熱性差，尤需注意進行預熱（rè），對於一些（xiē）形狀複雜的高合金模具，還需采取（qǔ）多次分級預（yù）熱（rè）。但在個別情況（kuàng）下（xià），采用快速加熱有時反（fǎn）而可以減少變形，這時僅加熱（rè）模具的表麵，而中心還保持“冷態”，所以相（xiàng）應地減少了組織應力和熱應（yīng）力，且心部變形抗力較大，從而減少了淬火變形（xíng）。根據一些工廠經驗，用於解決孔距變形方麵有（yǒu）一定效果。

2.加熱溫度的影響

淬火加熱（rè）溫度的高低影響材料（liào）的（de）淬透性，同時對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，將使熱應力增大，但同時使淬透性增高，因此（cǐ）組織應力也增大，並逐漸占主導地位。

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