一（yī）.模具材料（liào）對熱（rè）處理變形的影響

材料對熱處理變（biàn）形的影響，包括鋼的化學成分及原始組織兩方麵的（de）影響。

從材料本身來看，主要通過成分對淬透性、Ms點等的影響而影響熱處理變形。

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（shàng）產生很大的熱（rè）應力；當冷到Ms點以下時，奧氏體向（xiàng）馬氏體轉變，產生組織應力，但（dàn）由（yóu）於碳素工具鋼淬透（tòu）性（xìng）差，所（suǒ）以組織應力的數值不大（dà）。加上其Ms點不高，在發生馬氏體組織轉變時，鋼的塑性（xìng）已（yǐ）經很差（chà），不易發生塑性變形，因此，就保留（liú）了熱（rè）應力（lì）作用所造成的變形特征，模（mó）具型腔趨向收縮。但（dàn）若（ruò）淬火溫度（dù）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（tàn）素工具（jù）鋼相似，但變形量要比碳素工具鋼要小。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳（tàn）及（jí）合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬火後有較（jiào）多的殘餘奧氏體，它對由於馬氏體而致的（de）體積膨脹有抵消作用（yòng），因此，淬（cuì）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（wēn）度過（guò）高，則殘餘（yú）奧氏體量增加，型腔也可能縮（suō）小。

若用碳素結構鋼（如45鋼）或某些合金結構鋼（如40Cr）製作模具，則因其Ms點較高，當表麵（miàn）開始馬氏體轉變時，心部溫度尚（shàng）較高，屈服（fú）強度較低，有一（yī）定的塑性，表麵對心部（bù）的（de）瞬時拉伸（shēn）組織應力，易於超過心部的屈（qū）服強度而使型腔趨向脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型鋼（gāng））中碳化物偏析（xī）對淬火變形的影響特別明顯。由於碳（tàn）化物偏析（xī）造（zào）成鋼（gāng）加熱至奧（ào）氏體狀態後的（de）成分不均勻性，因而，不同區（qū）域（yù）的Ms點就會有（yǒu）高有低。在同（tóng）樣冷卻條件下，奧氏體向馬氏體轉變就有先有後（hòu），轉（zhuǎn）變後的馬氏體就因含碳（tàn）量不同（tóng）而比容有大有小，甚至有一些低（dī）碳（tàn）、低（dī）合金區域可能根本得不到馬氏體（tǐ）（而得到貝氏體（tǐ）、屈氏體等（děng）），所有這些（xiē）都會（huì）造成零件淬火後的不均勻變形。

此外，最終熱處理之（zhī）前的（de）組織狀態對變形也有一定的影響，例如，原始組織（zhī）為球（qiú）狀珠（zhū）光體的就比片狀珠光體的在淬火後變（biàn）形傾向要小。所以變形要求嚴格（gé）的模具，常在粗加工後（hòu）先進行一次調質處（chù）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（de）影響

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

對於（yú）對稱（chēng）型的模具，可根據型腔尺寸、外形尺寸及高度來考（kǎo）慮型腔的變形傾向。當模具的壁薄、高（gāo）度小時，則較（jiào）易於淬透，這時有可能是組織應力（lì）起主（zhǔ）導作用，因此，型腔常趨向脹大。反之，壁厚（hòu）、高度大，則不易淬透，此時可能是熱應力起主導作用，因此，型腔常（cháng）趨向縮（suō）小。這裏所說的是（shì）一般趨勢，在生產實踐中，還須結合零件的具體形狀，所采用（yòng）的鋼種及熱處理工藝等（děng）來加以考（kǎo）慮，通過實（shí）踐不斷總結出經驗（yàn）來。由於實際（jì）生產中，模具的外形尺寸往往不是主要的工作尺寸，且變（biàn）形後還可通過磨削加工等加以校正，所（suǒ）以上麵分析的主要是型（xíng）腔的變形趨勢。

對於不對稱的模具的變形，同樣也是熱應力、組織（zhī）應力綜合作用的結果。例如，對薄（báo）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；但容易淬透，組織應力較大，所（suǒ）以變形趨向於型腔脹大。

為了減（jiǎn）小（xiǎo）模具的變形，熱處理部（bù）門應與模具設計部門共同（tóng）研（yán）究，改善模具設計，如（rú）盡可能避免截麵大小相（xiàng）差懸殊的模具結構、模具形狀力求對稱（chēng）、複雜模具用拚合結構等。

當不能改（gǎi）變模具形狀時（shí），為了減（jiǎn）小變形，還可以采取一（yī）些其它的措施。這些措施（shī）總的考慮是改善冷（lěng）卻條件，使各（gè）部分得以均勻冷（lěng）卻；此外，也可以輔助以各種強製措施，以限製零件（jiàn）的淬火變形。例如，增加工藝孔，就是使各部分均勻冷卻的一個措施，即在模具（jù）某些部分開孔，使模具各個部分得以均（jun1）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石棉包住（zhù），以增大內孔與外層的冷卻差異，使型腔收縮。在模具上（shàng）留筋或加筋是（shì）減少變形的又一種強製措施，它特別適（shì）用於型腔脹大的凹模，及（jí）槽口易脹大或縮小的（de）模具。

三（sān）.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（cuì）火加熱時，加熱速度越快，則模具中產生的熱（rè）應力越（yuè）大，易於造成模具（jù）的變形（xíng）開裂，尤其對於合金鋼及高合金鋼，因其導熱性差，尤需注意進行預熱，對於一（yī）些形狀複雜的高合金模具，還（hái）需采取多（duō）次分級預熱。但在（zài）個別情況下，采用快（kuài）速加熱有時反而可以減少變（biàn）形，這時僅加熱模（mó）具的表麵，而中心還（hái）保持“冷態”，所以相應地減少了組織應力和熱應（yīng）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，用於解決孔距變形方麵有一定效果。

2.加熱溫（wēn）度的影響

淬火加熱溫度的（de）高（gāo）低影響材料（liào）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（rè）溫度高，將使熱應力增大，但（dàn）同時使淬透（tòu）性增高，因此組織應力也（yě）增大，並逐漸占主導地位。