一.模具材料對熱處理變形的影（yǐng）響

材料對熱（rè）處理變形的影（yǐng）響，包括鋼的化學成分及原始組織兩方麵的（de）影響。

從（cóng）材料本身（shēn）來看，主要通過成分對（duì）淬透性、Ms點（diǎn）等的影（yǐng）響而影響熱處理變形。

碳素工具鋼在正常淬火溫度進行水-油雙液淬火時，在Ms點以上產生很大的（de）熱應力；當冷到Ms點以下（xià）時，奧氏體向馬氏體轉變，產生組織應力（lì），但由於碳素工具（jù）鋼（gāng）淬透性（xìng）差，所以組織應力的數值不（bú）大。加上（shàng）其Ms點（diǎn）不高，在發生（shēng）馬（mǎ）氏體組織轉變時，鋼的塑（sù）性已經（jīng）很（hěn）差，不易發生塑（sù）性變（biàn）形，因此，就保留了熱應（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（néng）因組織（zhī）應力起主導作用，而使型腔趨向於（yú）脹大。

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

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元（yuán）素含量較高，Ms點較（jiào）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（de）體（tǐ）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（lěng）、風冷、硝鹽浴淬火時，模（mó）具（jù）型（xíng）腔趨於微量脹大；若淬火（huǒ）溫度過（guò）高，則殘餘奧氏體量增（zēng）加，型腔也可能縮小。

若（ruò）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（yīn）其Ms點較高，當表麵開始（shǐ）馬氏體轉變時，心部（bù）溫度尚較高，屈服強度較低，有一定的塑性，表麵對心部的瞬時拉伸組織（zhī）應力，易（yì）於超過心部的屈服強度而使型（xíng）腔趨向脹大。

高碳高合金（jīn）鋼（如Cr12型鋼（gāng））中碳化物偏（piān）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（bú）均勻性，因而，不同區（qū）域的Ms點就會有高有低。在同樣冷卻條件下，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量不同而比容有大有小，甚至有一些低碳、低合金區域可能根本得不到馬氏體（而得到貝氏體、屈氏體等），所有這（zhè）些都會造成零件淬火後的不均勻（yún）變形。

此外，最終熱處理之前的組織狀（zhuàng）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（zhuàng）珠光體的在淬（cuì）火後變形傾向要小。所以變形要求嚴格的模（mó）具（jù），常在粗加工後先進行一（yī）次調質處理，然後再進行精加工及（jí）最終熱處理（lǐ）。

二.模具幾何形狀對（duì）變形的影（yǐng）響

模具幾何形狀對熱處（chù）理變形的影響，實際（jì）上仍是通過熱應力、組織應力來起（qǐ）作用的。由於模具的形狀是多種多樣的，要（yào）從中總結出確切的變形規律，目前還很困難。

對於對稱型（xíng）的模具（jù），可根據型腔尺寸、外形尺寸及高度來考慮型腔的變（biàn）形傾向。當模具的壁薄、高度小時，則較易於淬透，這（zhè）時有可能是（shì）組織應力起主（zhǔ）導作（zuò）用，因此，型腔常趨（qū）向（xiàng）脹大。反之，壁厚、高度大，則不易淬透，此時可能是熱應力起（qǐ）主導作用，因此，型（xíng）腔常趨向縮小。這裏所說的是一般趨勢（shì），在生產實踐中，還須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，通過實踐不斷總結出經（jīng）驗來。由於實際生產中，模具的外（wài）形尺寸（cùn）往往不（bú）是主要的工作尺寸，且變形後還可通過磨削加工（gōng）等（děng）加以校正，所（suǒ）以上麵分析的主要是型（xíng）腔的（de）變形趨勢（shì）。

對於不對（duì）稱的模具的變形，同樣也是熱應力、組（zǔ）織應力綜合作（zuò）用的結果。例如，對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄，淬（cuì）火時內外溫差小，因而熱應力小；但（dàn）容（róng）易淬透，組織（zhī）應力較大，所以（yǐ）變形趨向於型腔脹大。

為了減小模具的變（biàn）形（xíng），熱處理部門應與模具設計部門共同研究，改（gǎi）善模具設計，如盡可能避免截麵大小相差懸殊的模（mó）具結構、模（mó）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，還可以采取一些其它的措施。這些措施總的考（kǎo）慮是改善冷卻條件，使各部（bù）分得以均勻冷卻；此外，也可以輔助以各種（zhǒng）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（què）的一個措施，即在模具某些部分開孔，使模具各個部（bù）分得以均勻地冷卻以減小變形。也（yě）可在淬火後容易脹大（dà）的模具外圍用石棉包住，以增大（dà）內孔與外（wài）層的（de）冷卻差異（yì），使型腔收縮。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大的凹模，及槽口易脹大或縮小（xiǎo）的模具。

三（sān）.熱處理工藝（yì）對模具變形的影響

1.加熱速度的影（yǐng）響

一般來說，淬火加熱時，加熱速度（dù）越快（kuài），則模具中產（chǎn）生的熱應（yīng）力（lì）越大，易（yì）於造成模具的（de）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（háng）預熱，對於一些形狀複雜（zá）的高（gāo）合金（jīn）模具，還需采取多次分級預熱。但（dàn）在個別情況（kuàng）下，采用快速加熱有時反而可以減少變形，這時僅加熱模具的表麵（miàn），而中（zhōng）心還保持“冷態”，所以相應地減少了組織應力和熱應力，且（qiě）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，用於解決孔距變形方麵（miàn）有一定效果。

2.加熱溫度的（de）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（cuì）透性方麵看，加熱溫度（dù）高，將（jiāng）使熱（rè）應力增大，但同時使淬透性增高（gāo），因此組織應力也增（zēng）大（dà），並逐漸占主導地位（wèi）。

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