一.模具材料對熱處理變形的影（yǐng）響

材料對熱處理變形的影響，包括鋼的化學成分及原始組織兩方麵的影響。

從材料本身來看，主要通過成分對淬（cuì）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（wēn）度進行水（shuǐ）-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（yǐ）下時，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（de）數值不大。加上其Ms點（diǎn）不高，在發生馬氏（shì）體組織轉變時，鋼的（de）塑性已經很差，不（bú）易發生塑性變形，因此，就保留了熱應力作用所造成的（de）變形特征，模具型腔趨向收縮。但（dàn）若淬火溫度（dù）提高（>850℃），也可能因組織應力起主導作用，而使型腔趨向於（yú）脹大。

在用（yòng）9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合金工具鋼製作模具時，其淬火變形（xíng）規律與碳素工具鋼相似，但變（biàn）形量要比碳素工具鋼（gāng）要小。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合（hé）金元素含量較高，Ms點（diǎn）較低，因而淬火後有較多的殘餘奧氏體，它對由於馬氏體而致的體（tǐ）積膨脹有（yǒu）抵消（xiāo）作用，因此，淬火後的變（biàn）形就相當小，一般用空冷（lěng）、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，型腔也可能縮小。

若用（yòng）碳素結構鋼（如45鋼）或某些合（hé）金結構鋼（如40Cr）製作模具，則因（yīn）其Ms點較高，當表麵開始馬氏體轉變時，心部溫度（dù）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（lì），易於超過（guò）心部的（de）屈服強度（dù）而使（shǐ）型腔趨向脹大。

高碳（tàn）高合金鋼（如Cr12型鋼）中碳化物偏析對淬火（huǒ）變形的影響特別明顯。由於（yú）碳化物偏析造成鋼加熱至奧氏體狀態後的成（chéng）分不均勻（yún）性，因而，不同區域的Ms點就會（huì）有高有低。在同樣冷（lěng）卻條件下，奧氏（shì）體向馬氏體（tǐ）轉變就有先有（yǒu）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、低合（hé）金區域（yù）可能根（gēn）本得不到馬氏體（tǐ）（而得到貝氏體、屈氏體（tǐ）等），所有這些都會造成零件淬（cuì）火後的不均勻變形。

此外，最終熱處理之前的組織狀態對變形（xíng）也有一定的影響，例如，原始組（zǔ）織為（wéi）球狀（zhuàng）珠光體的就比片狀珠光體的在淬火後變形傾向要小（xiǎo）。所以變（biàn）形要求嚴格的模具，常在粗加工（gōng）後先進行一次調質處理，然（rán）後再進行精加工及（jí）最終熱處理。

二.模具幾（jǐ）何形狀對變形的影響

模（mó）具幾何形（xíng）狀對熱處理變形的影響，實（shí）際上仍是通過（guò）熱應力、組織應力來起作用的。由於（yú）模具（jù）的形狀是多（duō）種多樣的，要從中總結出確切的變形規律（lǜ），目前還很困難。

對（duì）於對稱型的模具，可根據型腔尺寸、外形尺寸及高度來（lái）考慮型腔的變形傾向。當模具的壁薄、高度小時，則較易（yì）於淬透，這時有可能是組（zǔ）織（zhī）應力起主導作用，因（yīn）此（cǐ），型腔常趨向脹大。反之，壁厚、高度大，則（zé）不易淬透，此時可能是熱應（yīng）力起主導作（zuò）用，因此，型腔常趨向縮小。這裏所說的是一般（bān）趨勢，在生產實踐中，還須結合零件的具（jù）體形狀，所采用的鋼種及（jí）熱處理工藝等來加以考慮，通過（guò）實踐不斷總結出經驗來。由於實際生產中，模（mó）具的外（wài）形尺寸往往不是主要的工作尺（chǐ）寸，且變形後還可通過磨削加工等加以校（xiào）正，所（suǒ）以上麵分析（xī）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（yě）是熱應力、組織應力綜合（hé）作用的結果。例如，對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄（báo），淬（cuì）火時內外溫差小，因而熱應力小（xiǎo）；但容易淬透，組織應（yīng）力較大（dà），所（suǒ）以變形（xíng）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門共同研究，改（gǎi）善模具（jù）設計，如盡可能避免截麵大小相差懸殊的模具結構、模具形狀力求對稱、複雜模具用拚合（hé）結構等。

當不（bú）能改變模具形狀時，為了減小變（biàn）形，還可以采取一些其它（tā）的措施。這些（xiē）措施（shī）總（zǒng）的考慮是改善冷卻（què）條件，使各部分得以均勻冷卻；此外，也可以輔助以各種強製措施，以限（xiàn）製（zhì）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卻以減小變（biàn）形。也可在淬火後容易脹大的模（mó）具外圍用（yòng）石棉（mián）包住（zhù），以增大內孔與外層的冷卻（què）差異，使型腔收縮。在模具上（shàng）留筋（jīn）或加筋是減少變形的又（yòu）一種強製措施（shī），它特別（bié）適用於型（xíng）腔脹大的（de）凹模，及（jí）槽口易脹大（dà）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（bān）來（lái）說（shuō），淬火加熱時，加熱速度越（yuè）快，則模具中產生的熱應力越（yuè）大，易（yì）於造成模具的變形開裂，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（cì）分級預熱。但在（zài）個別情況下，采用快速加（jiā）熱有時（shí）反而（ér）可以減少變（biàn）形，這時僅（jǐn）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（lì）較大，從而減少了淬火變形（xíng）。根據一些（xiē）工廠經驗，用於（yú）解決孔距變形（xíng）方麵有一定效果。

2.加熱溫度的影響

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