一.模具材料對熱處理（lǐ）變形的影響

材料對熱處理（lǐ）變形的影響，包括鋼的化學成分及原始組織兩方麵的影響。

從材料本（běn）身來看，主（zhǔ）要通過成分對淬（cuì）透性、Ms點等的影響而影響熱（rè）處理變形。

碳素工具鋼在正常淬火溫度進行水-油雙液淬火時，在Ms點以上產生很（hěn）大的熱應力；當冷到Ms點（diǎn）以下時（shí），奧氏（shì）體向馬氏體轉變，產生組織應力，但由於碳（tàn）素（sù）工具（jù）鋼淬透性差，所以組織（zhī）應力的（de）數值不大。加上其Ms點不高，在發生馬氏體組織轉（zhuǎn）變時，鋼的塑性已經很差，不（bú）易發生（shēng）塑性變形，因此，就保留了熱應力作用所造成的變形（xíng）特征，模具型腔趨向收縮。但若淬火溫度提高（>850℃），也可能因組織應力起主導作用，而使型腔趨（qū）向於脹大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合金工具鋼製作模（mó）具時（shí），其（qí）淬火變形規律與（yǔ）碳素工具鋼相（xiàng）似，但變形量要比碳素工具鋼要小。

對於一些高合（hé）金鋼，如Cr12MoV鋼等，由（yóu）於其碳及合金元素含量較高，Ms點較（jiào）低，因而淬火（huǒ）後有較多的殘餘（yú）奧氏體，它對由於（yú）馬氏體而致的體積膨脹有抵消作（zuò）用，因此，淬火後的變形就相當小，一般用空冷、風冷、硝鹽（yán）浴淬火（huǒ）時，模具型腔（qiāng）趨於微量脹大；若淬（cuì）火溫度過高，則（zé）殘餘奧（ào）氏體量增加，型腔也可能縮小。

若（ruò）用碳素結構鋼（如45鋼）或某（mǒu）些合金結構鋼（gāng）（如40Cr）製作模具，則（zé）因其Ms點較高，當表麵開始馬氏（shì）體轉變時，心部溫度尚較高，屈服強度較低，有一定的塑性，表麵對心部的瞬時拉伸組織應力，易於超過心部的屈服強度（dù）而使型（xíng）腔趨向脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型鋼）中碳化物偏析對淬火（huǒ）變形的影響（xiǎng）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（chéng）分不均（jun1）勻（yún）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（ào）氏體向馬氏體轉變就有先有後，轉（zhuǎn）變後的馬氏體就因含碳量不同而比容有大有小，甚至有一些低碳、低合金區域可能根本得不到馬氏體（而得到貝氏體、屈（qū）氏體等），所有這些都會造成零件淬火（huǒ）後的不（bú）均勻變形。

此外，最終熱處理之（zhī）前的組織狀態對變形也有一定的影響，例如，原（yuán）始組織為球狀珠光體的就比片狀珠光體的在淬火後變形傾向要小。所以變形要求嚴格的模具，常在粗加工後先進行一次（cì）調質處理，然後再進行精加工及最終熱處（chù）理。

二.模具幾何形狀對變形的影響（xiǎng）

模具幾何形狀對熱處理（lǐ）變形的影響，實際（jì）上（shàng）仍是通過熱應力、組織應力來起作用的（de）。由於模（mó）具的形狀（zhuàng）是多種多樣的，要（yào）從中總結出確切的變形規律，目前還很困（kùn）難。

對（duì）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（xiàng）。當模具的壁薄、高（gāo）度小時，則較易於淬透，這時有可能是組織應力起主導作用，因此，型腔（qiāng）常趨向脹大。反（fǎn）之，壁厚、高度大，則不（bú）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（zhōng），還須結（jié）合零件的具體形狀，所（suǒ）采用的鋼種（zhǒng）及熱處理工（gōng）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，模具的外形尺寸往往不是主要（yào）的工作尺寸（cùn），且變（biàn）形後還可通過磨削加工等（děng）加以校正，所以上（shàng）麵分析的主要是型（xíng）腔的變形趨勢。

對於（yú）不對稱的模具的變形，同樣也（yě）是熱應力、組織（zhī）應力（lì）綜合作用的結（jié）果。例如，對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄，淬火時內外溫差小，因而熱應力小；但容易淬（cuì）透，組織應力較大，所以變形趨向於型腔脹大。

為了減小模具的變（biàn）形，熱處理部門應與模（mó）具設計部門共同（tóng）研究，改善模具設計，如盡可能避免截麵（miàn）大小相差懸殊的模具結構（gòu）、模具形狀力求對稱（chēng）、複（fù）雜模具用拚合結構（gòu）等。

當不能（néng）改變模具形狀時，為了減小變形，還可以采取一些其它的措施。這些措施總的考慮是改善冷卻條件，使（shǐ）各部（bù）分（fèn）得以均勻（yún）冷卻；此（cǐ）外，也可以輔助以各種強製措施，以限（xiàn）製零件的淬火變形。例如，增加工藝孔（kǒng），就是使各部分（fèn）均勻冷卻的一個措（cuò）施，即在（zài）模具（jù）某些部分開孔，使模具各個（gè）部分得以均勻地冷卻以減小變形。也可在淬火後容易脹大的模具外圍用（yòng）石棉包住，以增大內孔與外層的冷卻差異，使型腔（qiāng）收縮。在（zài）模具上留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（xíng）腔脹大的凹模，及槽口易脹大或縮小的模具。

三.熱處理工藝對模具變形的影響

1.加熱速度的影響

一般（bān）來說，淬火加熱時，加熱速度（dù）越快，則模具中產生的熱應（yīng）力越大，易於造成模具（jù）的變形（xíng）開裂，尤其對於合（hé）金鋼及高合金鋼，因其導熱性差，尤需注意進行預熱（rè），對於一些形狀複雜的高合金模具，還需采取多次分級預熱。但在個別情況下，采用快速加熱有時反而可以減少（shǎo）變（biàn）形，這時僅加熱（rè）模具的表麵，而中（zhōng）心還保持“冷態”，所以相應地減少了組織應力（lì）和熱應力，且心部變形抗力較大，從而減少了淬火變形。根據一些工廠經驗，用於解決孔距變形（xíng）方麵有一定效果。

2.加熱溫度的影響

淬火加熱溫度的高低影響材料的淬透性，同（tóng）時（shí）對奧氏體的成分與晶粒大小起作用。從淬透性（xìng）方（fāng）麵看，加熱溫度高，將使（shǐ）熱應力增大（dà），但同時使淬透性（xìng）增高，因（yīn）此組織應力也增大，並逐漸占主導地位（wèi）。