一.模具材料對熱處理變形的影響

材料對（duì）熱處理變形的影響，包括鋼的（de）化學（xué）成分及原始組織兩方麵的（de）影（yǐng）響。

從材料本身來看，主要（yào）通過成分對淬透性、Ms點等的（de）影響而影響熱（rè）處（chù）理變（biàn）形。

碳素工（gōng）具鋼在正常淬（cuì）火（huǒ）溫度進行水-油雙液淬火時（shí），在Ms點以上（shàng）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，但由於碳素（sù）工具（jù）鋼淬透性差，所以組織應力的數值不大。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征，模具型腔趨向（xiàng）收縮。但若淬（cuì）火溫度提高（>850℃），也可能（néng）因組織應力起主導作（zuò）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（zhì）作模具時，其淬火變形規（guī）律與碳素工具鋼相似（sì），但變（biàn）形量要（yào）比碳素工具鋼要小。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳（tàn）及合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬（cuì）火後有較多的殘餘奧氏體，它對由（yóu）於馬氏體而致的體積膨脹有抵消（xiāo）作用，因此，淬火後的變形就相當小，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（gāo），則殘餘奧氏體量增加，型（xíng）腔也可（kě）能縮小。

若用碳素結構鋼（如45鋼（gāng））或某些合（hé）金結構鋼（如40Cr）製作（zuò）模（mó）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，屈服（fú）強度較低，有（yǒu）一定的（de）塑性，表麵對（duì）心部的瞬（shùn）時拉伸組織應力，易於超過心部的屈服強度而（ér）使（shǐ）型腔趨向脹大。

高碳高合金（jīn）鋼（如Cr12型鋼）中碳化物偏析對淬火變形的影響特別明顯。由於碳化物偏（piān）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（diǎn）就會有高（gāo）有低。在同樣冷（lěng）卻條件下，奧氏體向馬氏（shì）體轉變就有先有後，轉變後的馬氏體就因含碳量不同（tóng）而比（bǐ）容（róng）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（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織狀態對變形也有一（yī）定的影響，例如，原始組織為球狀珠光體的就比片（piàn）狀珠光體的在淬火後變（biàn）形傾向要小。所以變形要求（qiú）嚴格的模（mó）具，常在（zài）粗加工（gōng）後先進行（háng）一次（cì）調質（zhì）處理（lǐ），然後再進行（háng）精加工及最終熱處理。

二.模（mó）具幾何（hé）形狀對變形的影響

模具幾何形狀對熱處理變形的影響，實際上仍是（shì）通過熱應（yīng）力、組織應力來起作用的。由（yóu）於模具的形狀是多種多樣的，要從中總結出確切的變形規律，目前（qián）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向。當模具的壁薄、高度小（xiǎo）時，則較易於淬（cuì）透，這時有可能是組織（zhī）應力起主導作用，因此，型腔常趨向（xiàng）脹大。反之，壁厚、高（gāo）度大，則不易淬透，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（chǎn）實踐中（zhōng），還須結合（hé）零件的具體形狀，所采用的鋼種及熱處理工藝等來（lái）加以考（kǎo）慮，通過實踐不斷總結出經驗來。由於實際生產（chǎn）中，模具的外形尺寸往往不是主要的工作（zuò）尺寸，且變形後（hòu）還可通過磨削加工（gōng）等加以校正，所以上麵分析的主要是型腔的變形趨（qū）勢。

對於不對稱的模具的變形，同樣也是熱應（yīng）力、組織應力（lì）綜合作用的結果。例如，對薄壁薄邊的模（mó）具，由於模壁薄，淬火時（shí）內外溫差小，因而熱（rè）應力小；但（dàn）容易淬透，組織應力較大，所以變形（xíng）趨向於型腔脹大。

為了減小模（mó）具（jù）的變形，熱處理（lǐ）部門應與模具設計部門共同研究，改善模具設計，如盡（jìn）可能避免截麵大小相差懸殊的模具結構、模具形狀力求（qiú）對稱（chēng）、複雜（zá）模（mó）具用拚合結構等。

當（dāng）不能改變模具形（xíng）狀時，為了減小變形，還可（kě）以采取一些其它的措施。這（zhè）些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，也可以輔助以各種（zhǒng）強製措施，以限製零件的淬火變形。例（lì）如，增（zēng）加工藝孔，就是（shì）使各部分均（jun1）勻冷卻的（de）一個措施，即在模具某些部（bù）分開孔，使模具各個部分得以均勻地（dì）冷卻以減小變（biàn）形。也可在（zài）淬火後容易脹大的模具外圍用石棉包住，以增大內孔（kǒng）與外層的冷卻（què）差異，使型腔收縮。在模（mó）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（dà）或縮（suō）小（xiǎo）的模具。

三.熱處（chù）理工藝對模具變形的影響

1.加熱速度的（de）影響

一般來（lái）說，淬火加熱時（shí），加（jiā）熱速度越（yuè）快，則模具中產生的熱應力越大，易於造成模具的變形開裂，尤其對於合金鋼及高合（hé）金鋼，因其導熱性差，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（dàn）在個別情況（kuàng）下，采用快速（sù）加熱有時反而可以減（jiǎn）少變形，這時僅加熱模具的表（biǎo）麵，而中心還保持“冷態”，所以相應地減少了組織應（yīng）力和熱應力，且心部變形抗力較大，從而減少了淬火（huǒ）變形。根據一些工廠經（jīng）驗，用於解決孔距變形方麵有一定效果。

2.加（jiā）熱溫（wēn）度的影響

淬火加熱（rè）溫度的高低影響材料的淬透性，同時對（duì）奧氏體（tǐ）的成分與晶粒大小起作用。從淬透性（xìng）方麵看，加熱溫度高，將使熱應力增大，但同時使淬（cuì）透性增高，因此（cǐ）組（zǔ）織應力也增大，並逐漸占主導地位（wèi）。