一.模具材料對熱處理變（biàn）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（liǎng）方麵（miàn）的影響。

從材料本身來看，主要通過成分對淬透性、Ms點等的（de）影響而影響熱處理變形。

碳素工具鋼在正（zhèng）常淬火溫度進（jìn）行水-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（zhuǎn）變，產生組織應力，但由於碳素工具鋼淬透性差，所以組織應力的數（shù）值不大。加上其（qí）Ms點不高，在發生馬氏體組織轉變時，鋼的（de）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（yòng）所造成的變形特征，模具型腔趨向收縮。但（dàn）若淬火溫度提高（>850℃），也（yě）可能因組織應力起主（zhǔ）導（dǎo）作（zuò）用，而（ér）使型腔趨向於（yú）脹大。

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

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金（jīn）元素含量較高，Ms點較低，因而淬（cuì）火後有較（jiào）多的殘餘奧氏體，它對由於馬氏體而致的體積膨脹有抵（dǐ）消作（zuò）用，因此（cǐ），淬火後的變形就相當小（xiǎo），一般用空（kōng）冷、風冷、硝鹽浴（yù）淬火時（shí），模具型腔趨（qū）於微量脹（zhàng）大；若淬火溫度過高，則殘餘奧氏體（tǐ）量增加，型腔也（yě）可能縮小。

若用（yòng）碳素結構鋼（如45鋼）或某（mǒu）些合金結構鋼（如40Cr）製作模具，則因其Ms點較高，當表麵開始馬氏體轉變時，心部溫度尚較高（gāo），屈服強度較低，有一定的塑性，表麵對心（xīn）部的（de）瞬（shùn）時拉伸組織應力，易於超過心部的屈（qū）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分不均勻性，因而，不同區域的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（jiù）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（xiē）低碳、低合金區域可（kě）能根本得不到馬氏體（tǐ）（而得到貝氏體、屈氏體等），所（suǒ）有這些都會造成零件淬火後的不均勻變形。

此外，最終熱處理之前的組（zǔ）織狀態（tài）對變形也有（yǒu）一定的影（yǐng）響（xiǎng），例如，原始組織為球狀珠光體的就比片狀珠光體（tǐ）的在淬火後變（biàn）形傾向要小。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，然後再進（jìn）行精加工及最終熱處（chù）理。

二.模具幾何形狀對變形（xíng）的影響

模具幾何形狀對熱處（chù）理變形的影響，實（shí）際上仍是通過熱（rè）應力（lì）、組織應力來（lái）起作用的。由（yóu）於模具的（de）形狀是多種多樣的，要從中（zhōng）總結出（chū）確（què）切的變形規律，目前還很（hěn）困難。

對於對稱型（xíng）的模具，可根據型腔尺（chǐ）寸、外形尺寸及高度來（lái）考慮型腔的（de）變形傾向。當模具的壁薄、高度小時，則較易於淬（cuì）透，這時有可能（néng）是組織應力起主導作用，因此，型腔常趨（qū）向（xiàng）脹大。反之，壁厚、高（gāo）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（zài）生產實踐中，還須（xū）結合零（líng）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驗來。由於實際生產中，模具的外（wài）形尺寸往往不是主要的工作尺寸，且變（biàn）形後還可通過磨削加工等加以校正，所以上麵分析的主要是型腔的變形趨勢。

對於不對稱（chēng）的模具的變形，同樣也是熱應力、組織應力綜合作用的結果。例如，對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄，淬火時內外溫（wēn）差小，因而熱應力小；但容易（yì）淬透，組織應力較大，所以（yǐ）變形趨向於型腔脹大。

為（wéi）了減（jiǎn）小模具的變形，熱處理部（bù）門應與模具（jù）設計部門共同研究（jiū），改善（shàn）模（mó）具設計，如盡可（kě）能避免截（jié）麵大小相差懸（xuán）殊的模具（jù）結構、模具形狀力求對稱、複雜模具用拚合結構等。

當不能改變模具形狀時，為（wéi）了減小變形，還可（kě）以采取（qǔ）一些（xiē）其它的措施。這些措（cuò）施總的考慮是改善冷卻條件，使各部分得（dé）以均勻冷卻；此外，也（yě）可以輔助以各種強製措施（shī），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的一個（gè）措施，即在模具某些部分開孔，使模具各個部分得以均勻地冷卻以減小變形。也可在（zài）淬火後（hòu）容易脹大的模具外（wài）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（mó）具上留筋或加筋是減少變形的又（yòu）一種強製措（cuò）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）藝對模具變形的影響

1.加熱速度的影響

一般（bān）來（lái）說，淬火（huǒ）加熱時，加熱速度越快，則模（mó）具中產生的（de）熱（rè）應力越大，易於造成模具的（de）變形開裂，尤其對於合金鋼及高合（hé）金鋼，因其導熱性差，尤需（xū）注（zhù）意進行預熱，對（duì）於一些形（xíng）狀複雜的高合金（jīn）模具，還需采取多次分級預熱。但在個別情況下，采（cǎi）用快速加熱有時反而可以減（jiǎn）少變形，這時僅加熱模具的表麵，而中心還保（bǎo）持“冷態（tài）”，所以相（xiàng）應地減少了組織應力和熱應力，且心部變形抗（kàng）力較大，從而減少了淬火變形（xíng）。根據一些工廠經驗，用於解決孔距變形方麵有一定效（xiào）果。

2.加熱溫度的影響

淬火加熱溫度的高低影響材料（liào）的淬透性，同時對奧氏體的（de）成分與晶粒大小起（qǐ）作用（yòng）。從淬透性方麵（miàn）看，加（jiā）熱溫度高，將（jiāng）使熱應力增大，但同時使淬透性增高，因此組織應力也增大，並逐漸占主導地位。