一.模（mó）具材料對熱處（chù）理變形（xíng）的影響

材料對熱處（chù）理變形的影響，包括鋼的化學成分（fèn）及原始組織兩（liǎng）方麵的影響。

從材料本身來看，主要通過成分對（duì）淬透（tòu）性（xìng）、Ms點等的影響而影（yǐng）響熱處（chù）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），所以組織應力（lì）的數（shù）值不大。加上其Ms點不高，在發生馬氏體組織轉變時（shí），鋼的塑性已經很差，不易發生塑性變形（xíng），因此，就保留了熱應力作用所造成的（de）變形特征，模具型腔趨向收縮。但若淬火溫（wēn）度提高（>850℃），也可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鋼等低合金工具鋼製作模具時，其淬火變形規律與碳素工具鋼相似，但變形量要比碳素工具鋼要小。

對於一些高（gāo）合金鋼，如（rú）Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬火後有較多（duō）的殘餘奧（ào）氏體，它對由於馬氏體而致的體積膨脹有抵消作用，因此（cǐ），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，則殘餘奧氏體量增加，型腔也可能縮小。

若用碳素結（jié）構鋼（如45鋼（gāng））或某些合金結構鋼（如40Cr）製（zhì）作模具，則因其Ms點較（jiào）高（gāo），當表麵開始馬氏體轉變時（shí），心部溫度尚（shàng）較高，屈服強度較（jiào）低，有一定的塑（sù）性（xìng），表麵對心部的瞬時拉伸組織應力，易於超過心部的（de）屈服強度而使型腔趨向脹大。

高碳（tàn）高合金鋼（如Cr12型（xíng）鋼（gāng））中碳化物偏析對（duì）淬火（huǒ）變形的影響特別明顯。由（yóu）於碳化物偏析（xī）造成鋼加熱至（zhì）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）有低。在（zài）同樣冷卻條件下，奧氏體向馬氏體轉（zhuǎn）變（biàn）就有先有後，轉變後的馬氏體就因含碳（tàn）量不同而比（bǐ）容有大有小，甚至有（yǒu）一些低碳、低合金區域（yù）可能根本得不到馬氏體（tǐ）（而得到貝氏體、屈氏體等），所有這些都會造成零件淬火後的（de）不均勻（yún）變（biàn）形。

此（cǐ）外，最終熱處理之前的組織狀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（piàn）狀珠光體的在淬火後變形傾向要小。所以變形要求嚴（yán）格的模（mó）具，常在粗加工後先進行（háng）一次調質處（chù）理，然後再（zài）進行精加工及最終熱處（chù）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的影響，實際上仍是通（tōng）過熱（rè）應力、組織應力來起作用的。由於模具的形狀是多種（zhǒng）多樣的（de），要（yào）從中總結出確切的變形規律，目前（qián）還（hái）很困難（nán）。

對於（yú）對稱型的模具，可根據型腔尺寸、外形（xíng）尺寸及高度來考慮型腔的（de）變形傾向。當模具的壁薄、高度小時，則較易於淬透，這時有可能是組織應力起主導（dǎo）作用，因此（cǐ），型腔常趨向脹大。反之，壁厚、高（gāo）度大，則（zé）不易淬（cuì）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（de）是一（yī）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，通過實踐不斷總結出經（jīng）驗來（lái）。由於（yú）實際生產中，模具的外形尺寸往往不是主（zhǔ）要的工作尺寸，且變形（xíng）後還可通（tōng）過磨削加工等（děng）加以校正，所以（yǐ）上麵分析的主要是（shì）型腔的變形趨勢。

對於不對稱的模（mó）具的變形，同樣也是熱應力、組織應力綜合（hé）作用的結果。例如，對薄壁薄邊（biān）的（de）模具（jù），由於模（mó）壁薄，淬火時內外溫差小，因而熱應力小；但容易淬透，組（zǔ）織應力較大，所以變（biàn）形趨向於型腔脹大。

為了減小模具的變形，熱處理部門應與（yǔ）模具設計部門共同研究，改善模具設計，如盡可能避免截麵大小相（xiàng）差懸殊的（de）模具結構、模具形狀力求對稱、複（fù）雜模具用拚合（hé）結構（gòu）等。

當不能改（gǎi）變模具形（xíng）狀時，為了減小變（biàn）形，還可以采取一些其它的措施。這些措施總的考慮是改善（shàn）冷卻條件（jiàn），使各部分（fèn）得以均（jun1）勻冷卻；此外，也可以輔助以各種強製措施，以限製零件的淬火變形。例如，增加工藝孔，就是使各部分均勻冷卻的一個措施，即在模（mó）具某些（xiē）部分開孔，使模具各個部分得以均（jun1）勻地冷卻以減小變（biàn）形。也可在淬火後容易脹大的（de）模具外圍用石棉包住，以增大內孔與外層的冷卻差異，使型腔收縮（suō）。在模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（yì）脹大（dà）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

一般來說，淬火加熱時，加熱速度越（yuè）快，則模具中產生的熱應（yīng）力越（yuè）大，易於造成（chéng）模具的變形開裂，尤其對於合金鋼及高合金鋼，因其導熱性（xìng）差，尤需注意進行預（yù）熱，對於一些形狀複（fù）雜的高合金模具，還（hái）需采取多次分（fèn）級預熱。但（dàn）在個別情況下（xià），采用快速加熱（rè）有時反而可以減少變形，這時僅加熱模具的表麵，而中心還保（bǎo）持“冷態”，所以相應地減少了組織（zhī）應力和熱應力，且心部變形抗力較大（dà），從（cóng）而減少了淬火變（biàn）形。根據一些工廠（chǎng）經驗，用於解決孔距變形方麵有一定效果。

2.加熱溫度的影響

淬（cuì）火加熱溫度的高低影（yǐng）響材料的淬透性，同時對奧氏體的成分與晶粒大小起作用。從淬透性方麵看，加熱溫度高，將使熱應力增大，但同時（shí）使淬透性（xìng）增高，因此組（zǔ）織應（yīng）力（lì）也（yě）增（zēng）大，並逐漸占主（zhǔ）導地位（wèi）。