一.模具材料對熱處理變（biàn）形的影響

材料對熱處（chù）理（lǐ）變形（xíng）的影響（xiǎng），包括（kuò）鋼的化學成（chéng）分及原始組織兩方麵的（de）影響。

從材料本身來（lái）看，主（zhǔ）要通過成分對淬透性（xìng）、Ms點等的影響而影響（xiǎng）熱處理變形。

碳素工具鋼（gāng）在正常淬火溫度進行（háng）水-油雙液淬（cuì）火時，在Ms點以上產生很大的（de）熱應力；當冷（lěng）到Ms點以下（xià）時，奧氏體向馬氏體轉變，產生組織應力，但由於碳素工（gōng）具鋼淬透性差，所以組織應力的數值不大。加上其Ms點不高，在（zài）發生馬氏體組織轉變時（shí），鋼的塑性已經很差，不易（yì）發生塑性變（biàn）形，因此，就（jiù）保留（liú）了熱應力作用所造成的變形特征，模具型腔趨向收縮。但若淬火溫度提高（>850℃），也（yě）可能因組織應力起主導作用，而使型腔趨向於脹大。

在用（yòng）9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等（děng）低合金工具鋼製作（zuò）模具時，其淬火變形規律與碳素工具鋼相似，但變（biàn）形量要比碳素工具（jù）鋼要小。

對（duì）於一些高合金（jīn）鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元素含量較高，Ms點較低，因（yīn）而淬火（huǒ）後有較多的殘餘奧氏體，它對由於（yú）馬氏（shì）體而致的體（tǐ）積膨脹有抵消作用，因此，淬火後的變形就相當小，一般用空（kōng）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）腔也可能縮小。

若用碳素結構鋼（如45鋼）或某些（xiē）合金（jīn）結（jié）構鋼（gāng）（如（rú）40Cr）製（zhì）作模具，則（zé）因其Ms點較（jiào）高，當表麵開始馬氏體轉變時，心部溫度尚較高，屈服強（qiáng）度較低，有一定的塑性，表麵對心（xīn）部的瞬時拉伸組織應（yīng）力，易於（yú）超過（guò）心部（bù）的屈服強度而（ér）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。由於碳化（huà）物偏析（xī）造成鋼加熱至奧氏體狀態（tài）後的成分不均勻性，因而，不（bú）同區域的Ms點就會有（yǒu）高有（yǒu）低。在同樣冷卻（què）條件下，奧氏體向馬氏體轉變（biàn）就有先有（yǒu）後，轉變後的馬氏體就因含碳量不同而比（bǐ）容有大有小，甚至有一（yī）些低碳、低合金區域可能根（gēn）本（běn）得不到（dào）馬氏體（而得到貝（bèi）氏（shì）體、屈氏體等），所有這（zhè）些都會造成零件淬火後的不均勻（yún）變形。

此（cǐ）外，最終熱（rè）處理之（zhī）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（guāng）體（tǐ）的（de）就比片狀珠光體的（de）在淬火後變形傾向（xiàng）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調質處理，然後再進行精加工及最終熱處理。

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（de）影響，實際上仍是通過熱（rè）應力、組織（zhī）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（chū）確（què）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（wài）形尺寸及高度（dù）來考慮型腔的（de）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（néng）是組織應力起主導作用，因此，型（xíng）腔常趨向脹大。反之，壁厚、高度大，則不易淬透，此時（shí）可（kě）能是（shì）熱（rè）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，所采用的鋼種及熱處理工藝等來加以考慮，通過（guò）實踐不斷總結出經驗來。由於實際生產中，模具的外形尺寸往往不是（shì）主要的工作尺寸，且變形後還可通過磨削加工（gōng）等加以校正，所以上麵分析的主要是（shì）型腔（qiāng）的變形趨勢。

對於不對（duì）稱的模具的變形，同樣也是熱應力（lì）、組織應力綜合作（zuò）用（yòng）的結果。例如（rú），對薄壁薄邊的模具，由於模壁（bì）薄，淬火時內外溫差小，因而熱應（yīng）力（lì）小；但容易淬透，組織應力較大，所以變形趨向於（yú）型腔脹大。

為了減小模具的變形，熱處理部門應與模具設計部（bù）門（mén）共同研究，改善模具設計，如盡可能避免截（jié）麵大小（xiǎo）相差（chà）懸殊（shū）的模具結（jié）構、模具（jù）形（xíng）狀力求對稱、複雜模具用拚合（hé）結構等。

當不能改變模具形狀時，為了減小變形，還可以采取（qǔ）一些（xiē）其它的措施。這些措施（shī）總的考慮是改善冷卻條件，使各部分得以均勻冷（lěng）卻；此外，也可以（yǐ）輔助以各種強（qiáng）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（jun1）勻冷卻的一個措施，即在模具某些部分開（kāi）孔，使模（mó）具各（gè）個部（bù）分得以均勻地冷卻以減小變形。也可在淬火後容易脹（zhàng）大（dà）的模具外圍用石棉包住，以增大內孔與外層的冷卻差（chà）異，使型腔收縮。在模具上留筋（jīn）或加筋是減少變形的又一種強製措施，它特別適用於（yú）型腔脹大的凹（āo）模，及槽口易脹大或縮小的模具。

三.熱處理工藝對模具變形（xíng）的影響

1.加熱速度的影響（xiǎng）

一般來說，淬（cuì）火加熱時，加熱速度越快，則模具中產生的熱應力越（yuè）大，易於造（zào）成模具的（de）變形開裂，尤（yóu）其對於合金鋼及高合金鋼，因其導熱性差（chà），尤需注（zhù）意進行預熱，對於一些形狀複雜的高合金模具，還需（xū）采取多次分級預熱。但在個別情況下，采用快速加（jiā）熱有時反而（ér）可以減少變（biàn）形（xíng），這時（shí）僅加熱模具的（de）表麵，而中心（xīn）還保持“冷態”，所以相（xiàng）應（yīng）地減少（shǎo）了組織（zhī）應力和熱應力，且心部變形抗力較大，從而減（jiǎn）少了淬火變形。根據一些工廠經驗，用於解決孔距變形方麵（miàn）有一（yī）定效果。

2.加熱溫度的影響

淬火加熱溫度（dù）的高低影響材料的淬透性，同時（shí）對奧氏體的成分與晶粒大（dà）小起作用。從（cóng）淬透性方麵看，加熱溫度（dù）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，並逐漸占主導地位（wèi）。

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