一.模具材（cái）料對熱處理變形的影響

材料對熱處理變形的影響，包括鋼的化學成分（fèn）及原（yuán）始（shǐ）組織兩（liǎng）方麵的影響（xiǎng）。

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

碳（tàn）素工具鋼在正常淬火溫度進行水-油雙液淬火時，在Ms點（diǎn）以上產生（shēng）很大的熱應（yīng）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（lì），但由於碳（tàn）素工具鋼淬透性差，所以（yǐ）組織應力的數值不大。加上其Ms點不高，在發生（shēng）馬氏體組織轉變時，鋼的塑性已經很差，不易發（fā）生塑性變形（xíng），因此，就保留了（le）熱應力作用所造成（chéng）的（de）變形特（tè）征，模具型腔趨向收縮（suō）。但若淬火溫度提高（>850℃），也可能因組織應力起（qǐ）主導作用，而使型腔（qiāng）趨向於脹大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合金工（gōng）具鋼製作模具時，其淬（cuì）火變形規律與碳素工（gōng）具鋼相似，但變形量（liàng）要比碳（tàn）素工具（jù）鋼（gāng）要小。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳（tàn）及合金元素（sù）含量較（jiào）高，Ms點較低，因而淬火後有較多的殘餘奧氏體，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。

若用碳素結構鋼（如45鋼）或某些合金（jīn）結構（gòu）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時（shí），心部溫度尚較高，屈服強度較（jiào）低（dī），有一定的塑性，表麵對心部的瞬時拉伸組織應力，易（yì）於超過心部的屈服強度而使型腔趨向（xiàng）脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型鋼）中碳（tàn）化物偏析對淬火變形的影響特別明顯。由（yóu）於（yú）碳化物偏析造成鋼加熱至奧氏體狀態後的成分（fèn）不均（jun1）勻性，因而，不同區域的（de）Ms點就會（huì）有高有低（dī）。在同樣冷卻條件下，奧（ào）氏體向馬氏體轉變就有先有後，轉變後的馬（mǎ）氏體就（jiù）因含碳量不同而比容有大有小，甚至有一（yī）些低碳、低合（hé）金區域可能根本得不到馬氏體（而得到貝氏體、屈氏體等），所有這些都會造成零件淬火後（hòu）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定的影響，例（lì）如，原始組織為（wéi）球狀珠光體的就（jiù）比片狀珠（zhū）光體的（de）在淬火後變形傾向要小。所以（yǐ）變形要求嚴格的模具，常在粗加工（gōng）後先進（jìn）行一次調質處理，然後再進行精加工及最終熱處（chù）理。

二.模具幾何形狀對（duì）變形的影響

模具幾何形狀對熱處理變形的影響，實際上仍是通過熱應力、組織應力來起作用的。由於模具的（de）形狀是多種多樣的，要從中總結出（chū）確切的變形（xíng）規律，目前還很困難。

對於對（duì）稱型的模具，可根據型腔尺寸、外形（xíng）尺寸及高度來考（kǎo）慮型腔的（de）變（biàn）形（xíng）傾向。當模（mó）具的壁薄、高度小時，則較易於淬透，這時（shí）有可能是組織應力起主導（dǎo）作用，因此，型腔（qiāng）常趨向脹大。反之，壁厚、高度大，則不易淬透，此時可能是（shì）熱應力起主（zhǔ）導作用，因此，型腔常趨向縮小。這裏所說的是一般趨勢，在生（shēng）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（kǎo）慮，通過實踐不斷總（zǒng）結出經驗來（lái）。由於實際生產（chǎn）中，模具的外形尺寸往往不是主要的工作尺寸，且變（biàn）形後還可通過磨（mó）削加工等加（jiā）以校正，所以上麵分析的主要是型腔的變形趨勢。

對（duì）於（yú）不對稱的模具的變形（xíng），同樣也是熱應力、組織應力綜合作用的結果。例（lì）如，對（duì）薄壁薄邊的模具，由於模壁薄，淬火時內外溫差小，因（yīn）而熱應力小；但容易淬透，組織應力較大，所以變（biàn）形趨向於型腔脹大。

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

當不能改變模具形狀時，為了（le）減小變形，還可以采取一（yī）些其它的措施。這些措（cuò）施總的考慮是（shì）改善冷卻條件（jiàn），使各部分得（dé）以（yǐ）均勻冷卻；此外，也可以（yǐ）輔助以各種強製措施（shī），以限製零件（jiàn）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孔，使模具（jù）各個（gè）部分得以均勻地冷卻以減小變形。也可在淬火後容易（yì）脹（zhàng）大的模具外圍用（yòng）石棉包住，以增大內孔與外層的冷（lěng）卻（què）差異，使型腔收縮（suō）。在模具上（shàng）留（liú）筋或加筋是減少變形的又一種強製措（cuò）施，它特別適用於型腔脹大的凹模，及槽口易（yì）脹大或縮小的模具。

三.熱處理工藝對模具變形的影響

1.加熱（rè）速度的影響

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大，易於造成模具（jù）的變形開裂，尤其對於合金鋼及高合金鋼，因其導熱（rè）性差，尤需注意進行預（yù）熱，對於一（yī）些形狀複（fù）雜的（de）高（gāo）合金模具，還需采取多次分級預熱。但在個別情況下，采用快速加熱有（yǒu）時反而可以減少變形，這時僅加熱模具的表麵，而中心還保持“冷（lěng）態”，所（suǒ）以相應地減少了組織應力和熱應力（lì），且心部變形抗（kàng）力較大（dà），從而減少了（le）淬（cuì）火變形。根據一（yī）些工廠經驗，用於解決孔距變（biàn）形方麵有一定效果。

2.加熱溫度（dù）的（de）影響

淬（cuì）火加熱溫度的（de）高低影響材料的（de）淬透性，同時對奧氏體的成（chéng）分與晶粒大（dà）小起作用（yòng）。從淬透（tòu）性方麵看，加熱溫度高，將使熱應力增大，但同時使淬透性增（zēng）高，因此組織應力（lì）也增大，並逐漸占主導地（dì）位。

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