一.模具材料對熱處（chù）理變（biàn）形（xíng）的（de）影響

材料對（duì）熱處理變形的影響，包括鋼（gāng）的化學成分及原始組織（zhī）兩方麵的影響。

從（cóng）材料本身來看，主要通過成分對淬透性（xìng）、Ms點（diǎn）等（děng）的影響而（ér）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點以上產生很大的熱應力；當冷到Ms點以下時，奧氏體向馬氏體轉變，產生組織應力，但由（yóu）於（yú）碳素工具鋼淬透性差，所以組織應（yīng）力的數值不大。加上其Ms點不高，在發生馬氏體組織轉變時，鋼的塑（sù）性已經很差，不易發生塑性變形，因此，就保留了熱應力作用所造成的變形特（tè）征，模具型腔趨向（xiàng）收縮（suō）。但（dàn）若淬火溫度（dù）提高（>850℃），也可能因（yīn）組織應力起主導作用，而使型腔趨向於脹大。

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

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於（yú）其碳（tàn）及（jí）合金元素含量較高，Ms點（diǎn）較低，因而淬（cuì）火後有較多的殘餘奧氏體，它對由於馬氏體而（ér）致的體積膨脹有抵消作用，因此，淬火後的（de）變形就相當小，一般用空冷、風冷、硝鹽浴（yù）淬火時，模具型腔趨於微量脹大；若淬火溫度過高，則殘餘奧氏體量（liàng）增加，型腔也可能縮小。

若用碳素結（jié）構鋼（如45鋼）或某些合金結構鋼（如（rú）40Cr）製作模具，則因其Ms點較高，當表麵開始馬氏（shì）體轉變（biàn）時，心部溫度尚較高，屈服強度較（jiào）低，有一定的塑性，表麵對（duì）心部的瞬時拉伸組織（zhī）應力，易於超過心部的屈服強度而使型腔趨向脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型鋼）中碳化物偏析對淬火變形（xíng）的影（yǐng）響特別明顯。由於碳化物偏析造成（chéng）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點就會有高（gāo）有低。在同樣冷卻條件下（xià），奧氏體向馬（mǎ）氏體轉變就有先有後，轉變後的馬（mǎ）氏（shì）體就因含碳量不同而比容有大有小，甚（shèn）至有一些低碳、低（dī）合金（jīn）區域可能根本得不到馬氏（shì）體（而得到貝氏體、屈氏體等），所有這些都會造成零（líng）件（jiàn）淬火後的不均勻變形。

此（cǐ）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（lì）如，原始（shǐ）組織為球狀珠光體的就比（bǐ）片狀珠光體的在淬（cuì）火後變形傾向要小（xiǎo）。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，然後（hòu）再進行精加工及最終熱處理。

二.模具（jù）幾何（hé）形狀對變形的影（yǐng）響

模具幾何形狀對熱處理變形（xíng）的影響（xiǎng），實際上仍是通過熱應力、組織應（yīng）力（lì）來起作用的。由於模具的形狀（zhuàng）是多種多樣的，要從中總結出確切的變形規律，目前還很困難。

對於對稱型的模具，可根據型腔尺寸、外形尺寸及高度來考慮型腔的變形傾（qīng）向。當（dāng）模（mó）具（jù）的壁薄、高度小時，則較易於淬透，這時有可能是組織應力起主導作用，因此，型腔常趨向脹大。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（qū）向縮小。這裏所說的是一般趨勢（shì），在生產（chǎn）實踐中，還（hái）須結合零件的（de）具體形狀（zhuàng），所采用的（de）鋼（gāng）種及熱處（chù）理工藝等來（lái）加（jiā）以考慮，通過實踐不斷（duàn）總結（jié）出經驗來。由於實際生產中，模（mó）具的外形尺寸往（wǎng）往不是主要的工作尺寸，且變形後還可通過磨削（xuē）加工等加以校正，所以上麵分析的主要是型腔的變形趨勢。

對於不對稱的模具的（de）變形，同樣也是（shì）熱應力、組織應力綜合作用的（de）結果。例如（rú），對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄，淬火時內（nèi）外溫差小，因而熱應（yīng）力（lì）小；但容易淬透（tòu），組織應力較大，所以變形趨向（xiàng）於型腔（qiāng）脹大。

為了減小模具的變形，熱處理部門（mén）應與模具設計部門共同研究，改善模具設計，如盡可能避免截（jié）麵（miàn）大（dà）小相差懸殊的模（mó）具（jù）結構（gòu）、模具形狀力求對稱、複雜模具用拚（pīn）合結構等。

當不能改變模具形狀時（shí），為了（le）減小（xiǎo）變形，還可以采（cǎi）取一些（xiē）其它的措施。這些措施總的考慮是改善冷卻條（tiáo）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，以限製零件的淬火變形。例如，增加工藝孔，就是使各部分均勻冷（lěng）卻的（de）一個措施，即在模具某些部分開孔（kǒng），使模具各個部分（fèn）得以均勻地冷卻以減小變形。也可在淬火後容易脹大的模具外圍用石棉包住，以增大內孔與外層的冷卻差異，使型腔收縮。在模具上留筋或加筋是減少（shǎo）變形的（de）又一種強製（zhì）措施，它特別適用於（yú）型腔脹大的凹模，及槽口易脹大或縮小的模具。

三.熱處理工（gōng）藝對模具變形的影（yǐng）響

1.加熱速度的影（yǐng）響

一（yī）般來說，淬火加熱時，加熱（rè）速度越快，則模具中產生的熱（rè）應力越大，易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（dǎo）熱性差，尤需注意進行預（yù）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。但在個別情況下，采用快速加熱（rè）有時反而可以減少變形，這（zhè）時僅（jǐn）加熱模具的表麵，而（ér）中心還保（bǎo）持“冷（lěng）態”，所以（yǐ）相應（yīng）地減少了組織應力和（hé）熱應（yīng）力，且心（xīn）部變形抗力較（jiào）大，從而減少了淬（cuì）火變形。根據一些工廠經驗，用於解決孔距變形方麵有一定效果（guǒ）。

2.加熱溫度的影響

淬火加熱溫度的高低影響材料的（de）淬透性，同時對（duì）奧氏體的成分與（yǔ）晶粒大小起作用（yòng）。從淬透性方麵看，加（jiā）熱溫（wēn）度高，將使（shǐ）熱應力增大，但同時（shí）使淬透性增高（gāo），因此組織應力也增大，並逐漸占主（zhǔ）導地位。

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