一.模具材料對熱處理（lǐ）變（biàn）形的影（yǐng）響

材（cái）料（liào）對熱處理變形的影響（xiǎng），包（bāo）括鋼的化學成分及原始組織兩方麵的（de）影響。

從材料本身來看，主要通過成分對淬透性、Ms點等的影響而影響熱處理變形。

碳素工具鋼在正常淬火溫度進（jìn）行水-油雙液淬火時，在Ms點（diǎn）以上產生很大的熱應力；當冷到Ms點以下時，奧氏（shì）體向馬氏體轉變，產生組織應力（lì），但由於碳素工具鋼淬透性差，所以組織應力的數值不大。加上其Ms點不高，在（zài）發生馬氏體組織轉變時，鋼的塑性已經很差，不易發生（shēng）塑性變形，因此，就保留了熱應力作用所（suǒ）造成（chéng）的變（biàn）形特征（zhēng），模具型腔趨向收縮。但若淬火（huǒ）溫度提高（>850℃），也可能因組織應力起主導作用，而使型腔趨（qū）向於脹大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合金工具鋼製作模具時，其淬火（huǒ）變形規律與碳素工（gōng）具鋼相（xiàng）似，但變形量要比碳（tàn）素工具鋼要小。

對於一些高（gāo）合金（jīn）鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬火後有較多的殘餘奧氏體（tǐ），它對由於馬氏體而致的體積膨（péng）脹有抵消作用，因此，淬火（huǒ）後的變形就相當小，一（yī）般用空冷、風冷、硝鹽浴淬火時，模具型腔趨於微量脹大；若淬火溫度過高，則殘（cán）餘奧氏體量增加，型腔也可能縮小（xiǎo）。

若（ruò）用碳（tàn）素（sù）結構鋼（gāng）（如45鋼）或某些（xiē）合金（jīn）結（jié）構鋼（如（rú）40Cr）製作模（mó）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，有一定的塑性，表麵對心部的（de）瞬時拉伸組織應力，易於超過心部的屈服強度而使型腔趨向脹大。

高（gāo）碳高合金（jīn）鋼（如Cr12型鋼（gāng））中碳化物偏析對（duì）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（diǎn）就會有高（gāo）有低。在同樣冷卻條件（jiàn）下，奧氏體向馬氏體轉變就有先有後（hòu），轉變後的（de）馬氏體就因含（hán）碳量不同而比容有大有小（xiǎo），甚至有一些（xiē）低碳、低合金區域可能根本得不到馬（mǎ）氏（shì）體（而得到貝氏體、屈氏體等），所有這些（xiē）都會造（zào）成零件淬火後的不均勻變形。

此外，最終熱（rè）處理之前（qián）的組織狀態對變形也有（yǒu）一定的影響，例如，原始組織為球狀珠光體的就比片狀（zhuàng）珠光體的（de）在淬（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一次（cì）調質處理，然（rán）後再進行精加工及最（zuì）終熱處理。

二.模具幾何形狀對變形的影響

模（mó）具幾何形狀對熱處理變形的影響，實際上仍是通過熱應力、組織應力來起作（zuò）用的。由於模具的形（xíng）狀是（shì）多種多樣的，要從中總結出確切的變形規律，目（mù）前還很困難。

對於對稱型的模具，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（mó）具的壁薄、高度小時，則較易（yì）於淬透，這時有可能是（shì）組織應（yīng）力起主導作用，因此，型腔常（cháng）趨向脹大。反之，壁厚（hòu）、高度（dù）大，則不易（yì）淬透，此時可能是熱應力起（qǐ）主導（dǎo）作用，因此（cǐ），型腔常趨向縮小。這裏（lǐ）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（de）鋼種及熱處（chù）理工藝等來加（jiā）以考慮，通過實踐不（bú）斷總結出經驗來。由於實際生產中，模具的外形尺寸往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（xiào）正，所以上麵（miàn）分析的主要是型腔的變形趨勢。

對於不對稱的模具的變形，同樣也（yě）是熱應力、組織應力綜合作用的結果。例如，對薄壁薄邊的（de）模具，由於模（mó）壁薄（báo），淬火時內外溫差小，因而熱（rè）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。

為了減（jiǎn）小模具的變形，熱處理部門應與模具設計部門共同研究，改善（shàn）模具設計，如盡可能避免截麵大小相差（chà）懸殊（shū）的模具結構、模具形狀力求對稱（chēng）、複雜模具用拚合結構等。

當不能改變模（mó）具形狀時，為了減小變形，還可（kě）以采取一（yī）些其它的（de）措施。這些措施（shī）總的考慮是改善冷卻條件，使各部分得以（yǐ）均勻冷卻；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（fèn）均勻（yún）冷卻的一個措（cuò）施（shī），即在模具某些部分開孔，使模具各個部分得以均（jun1）勻地冷卻以減小變形。也可在淬（cuì）火後容易脹大的（de）模具外圍（wéi）用石棉包住，以增（zēng）大內孔與外層的冷卻差（chà）異（yì），使型腔收縮。在模具上留筋或加筋是減少變形的又（yòu）一種強製措施，它特別適用於型（xíng）腔脹大的凹模，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，加熱（rè）速度越快，則模具中（zhōng）產（chǎn）生的熱應力越大，易於造成模（mó）具的變（biàn）形開裂，尤其對（duì）於合金鋼及高合金鋼，因其導熱性差，尤需注意進行預熱，對於一些形狀複雜的高合金模具，還需采取多次分級預熱。但（dàn）在個（gè）別（bié）情況下，采用快速加熱有（yǒu）時反而（ér）可以減少變形，這（zhè）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（yú）解決孔（kǒng）距變形方麵有一定效果。

2.加熱（rè）溫度的影響

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