一.模（mó）具材料對熱處理變形的影響

材料對熱處理變形的影響（xiǎng），包括（kuò）鋼的化學成分及原始組織兩方麵（miàn）的影響（xiǎng）。

從材料本身來看（kàn），主要通過成分對淬透性、Ms點等（děng）的影響（xiǎng）而影響熱（rè）處理變形。

碳素（sù）工具鋼在正（zhèng）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（ào）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，所以組織（zhī）應力的數（shù）值不大。加上其Ms點不高，在發生馬氏體組（zǔ）織轉（zhuǎn）變時，鋼的塑性已經很差，不易發生塑性變形，因此，就保留了熱應力作用所造成（chéng）的變形特征，模具型腔趨向收縮。但若淬火溫度提高（>850℃），也可（kě）能因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（děng）低合金工具鋼製作模具時，其（qí）淬火變形規律與碳素工具（jù）鋼相似，但變形量（liàng）要（yào）比碳素工具鋼要小。

對於一些高合金（jīn）鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元素含量較（jiào）高，Ms點較低，因而淬火後有較多的殘餘奧氏體，它（tā）對由於馬氏體而致的體積膨脹有抵消作用，因此，淬火後（hòu）的變形就相當小，一（yī）般用空（kōng）冷、風冷、硝（xiāo）鹽浴淬火時，模具型（xíng）腔趨於微量脹大；若（ruò）淬火溫度過高，則殘餘奧氏體量增（zēng）加，型腔也可能縮小。

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

高碳高合（hé）金鋼（如Cr12型鋼）中碳化物偏析（xī）對淬火變形的影響特別明顯。由於碳化物（wù）偏析造成鋼（gāng）加熱至奧（ào）氏體狀態後的成分不均勻性，因而，不同區域的Ms點就會有高有（yǒu）低（dī）。在同樣（yàng）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（jiù）因含碳量不（bú）同而比（bǐ）容有大有小，甚至有一些低碳、低合（hé）金區域可能（néng）根本得不到馬氏體（tǐ）（而（ér）得到貝氏體、屈氏體等（děng）），所有這些都會造成零件淬火後的（de）不（bú）均勻變形（xíng）。

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珠光體的在淬火（huǒ）後變形傾向（xiàng）要小。所以變（biàn）形（xíng）要求嚴格的（de）模（mó）具，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最（zuì）終熱處（chù）理。

二.模具幾何形狀對變形的影響

模具幾何（hé）形（xíng）狀對熱處理變形的影響，實（shí）際上仍是通過熱應力（lì）、組織應力來起作用的。由於模具的形狀是多種多樣的，要從中（zhōng）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（gēn）據型腔尺寸、外形尺寸及高度來考（kǎo）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（shì）組織應力起主導作用，因（yīn）此，型腔常趨向脹大。反之，壁（bì）厚、高度大，則（zé）不易淬透，此時可能是熱應力起主導作用，因此，型腔常趨向縮小。這裏所說的是一般趨勢，在生產實踐中，還須結合零件的具體形狀（zhuàng），所采用的鋼種（zhǒng）及熱處理工藝等來加以考慮，通過實踐不斷總結出經驗來。由於（yú）實際生產中，模（mó）具的外形尺（chǐ）寸往往不是主要的工作尺寸，且變形後還可通過（guò）磨削加工（gōng）等加以校正，所以上（shàng）麵分析的主要是型腔的變（biàn）形趨勢。

對於不對稱的模具的變形，同樣也是熱應力、組（zǔ）織應力綜合（hé）作用的結果。例（lì）如，對薄壁薄邊的（de）模具，由於模壁薄，淬火（huǒ）時內外溫差小，因（yīn）而熱應力小；但容易淬（cuì）透（tòu），組織（zhī）應力較大，所以變形趨向於型腔脹大。

為了減小（xiǎo）模（mó）具的變形，熱處（chù）理（lǐ）部門應與模具（jù）設計部門共同研究，改善模具設計，如盡可能避免截麵大小相差懸（xuán）殊的模具結構、模具形狀力求對稱、複雜模具用拚合結構等。

當（dāng）不能改變（biàn）模（mó）具形狀時，為（wéi）了減小變形，還（hái）可以采取一些其它的措施。這些措施總的考慮是（shì）改善（shàn）冷卻條件，使各部分得以均勻冷卻；此外（wài），也可以輔助以各種強製措施，以限製零（líng）件的淬火變形。例如，增（zēng）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（mó）具各個（gè）部分得以均勻地冷卻以減小變（biàn）形。也可在淬火（huǒ）後容易脹（zhàng）大的模（mó）具外圍用石棉包住，以增大（dà）內孔與（yǔ）外層的冷卻差異，使型腔收縮（suō）。在模具上（shàng）留筋或加筋是減少變形的（de）又一種強製（zhì）措施，它特別（bié）適用於（yú）型腔脹大的凹模，及（jí）槽（cáo）口易脹大或（huò）縮小的（de）模具。

三.熱處（chù）理工藝對模（mó）具變形的影（yǐng）響

1.加熱速度的影響

一般來說，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，尤其對於（yú）合金鋼及高（gāo）合（hé）金（jīn）鋼，因其導熱性差，尤需注意進行預熱（rè），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）別情況下，采用快速加熱有時反而可以減少變形，這時（shí）僅加熱模具的表麵，而中（zhōng）心（xīn）還保持“冷態”，所以相（xiàng）應（yīng）地減少了（le）組織應力和熱應力，且心部（bù）變形抗力較大，從而減少了（le）淬火變形。根據一（yī）些工廠經（jīng）驗，用於解決孔距變（biàn）形方麵有一定效果。

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（duì）奧氏體的成分與晶（jīng）粒大（dà）小起作用。從淬透性方麵看，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。

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