一.模具材料對熱處（chù）理變形的影（yǐng）響（xiǎng）

材料對熱處理變（biàn）形的影響，包括鋼的化學成分及原始組（zǔ）織兩方麵的影響。

從材料本（běn）身（shēn）來看，主要通過成分（fèn）對淬透性、Ms點等（děng）的影響（xiǎng）而影響熱處理變形。

碳素工具鋼在正常淬火溫度進行（háng）水-油雙液淬火時，在Ms點以上產生很大的熱（rè）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，但由於碳素工具鋼淬透性差（chà），所以組織應（yīng）力的數值不大。加上其Ms點不高，在發（fā）生馬氏體組織轉變時，鋼的塑性已（yǐ）經很（hěn）差，不（bú）易發生塑性變形，因此，就保留了熱應（yīng）力作用所造成的變形特（tè）征，模具型腔趨向收縮。但若淬火溫度提高（>850℃），也可能因（yīn）組織應（yīng）力起主導作用，而使型腔趨向於脹大。

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（tàn）素工具鋼相似，但變形（xíng）量要比（bǐ）碳素工具鋼要小。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其（qí）碳及合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬火後有較多的殘（cán）餘奧氏體，它對由於馬氏體而致的體（tǐ）積膨脹有抵消作用（yòng），因此，淬火後的（de）變形就相（xiàng）當小，一般用空冷、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，則殘餘奧氏體量增加，型腔也可能縮小。

若用碳素結構鋼（如45鋼）或某些合金結構（gòu）鋼（如40Cr）製作模具，則因其Ms點較高，當表麵開始馬氏（shì）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（miàn）對心部的瞬時拉（lā）伸（shēn）組織應力，易於超（chāo）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（tàn）化物偏析對淬火（huǒ）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點就會有高（gāo）有（yǒu）低。在同樣冷卻條件下，奧氏（shì）體向（xiàng）馬氏體轉變就有先有後，轉（zhuǎn）變後的馬氏體就因含碳量不同而比容有大有小，甚至有（yǒu）一些低碳、低合金區域可（kě）能根本得不到馬氏體（tǐ）（而（ér）得（dé）到貝氏體、屈氏體（tǐ）等），所有這些都會造成零件淬火後的不均勻變形。

此外，最終熱處（chù）理之前的組織狀態對變（biàn）形也有一定的影響，例如，原始組織為球狀珠光體的就比（bǐ）片（piàn）狀珠光體的在淬火後變形傾向（xiàng）要小。所以變形要求嚴格的模具，常在粗加工後先進行一次調質處理（lǐ），然後再進行精加工及最終熱（rè）處理。

二.模具幾何形狀對變形的影響

模具幾何形狀對熱處理變形（xíng）的影（yǐng）響，實際上仍是通過熱應力、組織應力來起作用的。由於模具的形狀是多種多樣（yàng）的，要從中總結出確（què）切的變（biàn）形規律，目前還很困（kùn）難。

對於對稱型的（de）模具，可根據型腔尺寸、外形（xíng）尺寸及高度來考慮型腔（qiāng）的變形傾向。當模具的壁薄、高度小時（shí），則較易於淬透，這時有可能是組織（zhī）應力起主導作用，因（yīn）此，型腔常趨向脹（zhàng）大。反之，壁厚、高度大，則不（bú）易淬透，此時可能是熱應力起主導作用，因此（cǐ），型腔常趨向縮小。這裏所說的是一般趨勢，在生產實（shí）踐中，還（hái）須結合零件的具（jù）體形狀，所（suǒ）采用的鋼種及熱處理工藝等（děng）來加以考慮，通過實踐不斷總結出經驗來（lái）。由於實際生產中，模具的外形尺寸往往不（bú）是主（zhǔ）要的（de）工作尺寸，且變形後還可通過磨削加工等加以校正，所以上麵分析（xī）的（de）主要是型（xíng）腔的變形趨勢。

對於不對（duì）稱的模具的變形，同樣也是熱應力、組織應力綜合作用的（de）結果。例（lì）如（rú），對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄，淬火時內（nèi）外溫差小（xiǎo），因（yīn）而熱應力小；但容易淬透，組織應力較大，所以變形趨向於（yú）型腔脹大（dà）。

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（tóng）研究，改善模具設計，如盡可能避免截麵大小相（xiàng）差懸殊（shū）的模具結構、模具形狀力求對稱、複雜（zá）模具用拚合結（jié）構等。

當不能改變模具（jù）形狀時，為了減小變形，還可以采取（qǔ）一些其它的措施。這些（xiē）措施總的考慮是改善冷卻條件，使各部分得以均勻冷卻；此外，也（yě）可（kě）以輔助以各種強製措施，以限製零件的淬（cuì）火變形（xíng）。例如，增加工藝孔，就是使各部分均勻冷卻的一個措施，即在模具某些部分開孔，使模具（jù）各個部分得以均（jun1）勻地冷卻以（yǐ）減（jiǎn）小變形。也可在淬火後（hòu）容易脹大的模具（jù）外圍用石棉包（bāo）住，以增大內孔與外層的冷卻差異，使型腔收縮。在模具上（shàng）留筋或加筋（jīn）是減少變形的又一種（zhǒng）強製措施（shī），它特別（bié）適用於型腔脹大的凹模，及槽口易脹大（dà）或縮小的模具。

三.熱處理工藝對模（mó）具變形的（de）影響

1.加熱速度的影響

一般來（lái）說（shuō），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（qí）對於合金鋼及高合金鋼，因其導熱性（xìng）差，尤（yóu）需（xū）注意進行（háng）預熱（rè），對於一些形狀（zhuàng）複雜的高合金模具（jù），還需采取多次分級預熱。但在個別情況（kuàng）下，采用快速加熱有時反而可（kě）以減少變形，這時僅加熱模具的表麵，而（ér）中心還保持“冷態”，所以相應（yīng）地減少了組織（zhī）應（yīng）力和熱應力，且心部變形（xíng）抗力較大，從而減少（shǎo）了淬火變形。根（gēn）據一些工廠經驗，用於（yú）解決孔距變（biàn）形方麵有一定效（xiào）果（guǒ）。

2.加熱溫度的影響

淬（cuì）火加（jiā）熱溫度的高（gāo）低影響材料（liào）的淬透性，同時對（duì）奧氏體的成（chéng）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（yīng）力增大，但同時使淬透性增高，因此組織應力也增（zēng）大，並逐漸占主導地位。

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