一.模具材料對熱（rè）處理變形的影響

材料對熱處理（lǐ）變形的影響，包括（kuò）鋼的化學成分及原始組織兩方麵的影響。

從材料本身來看，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。

碳素工具鋼（gāng）在（zài）正常（cháng）淬火溫度進行水-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（yú）碳素工具鋼淬透（tòu）性差，所以組織應力的數值不大。加上（shàng）其（qí）Ms點不高，在發生馬氏體組織轉變時，鋼的塑性已經很差，不易發生塑性變形，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，而使型腔趨向於（yú）脹大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合金（jīn）工具鋼（gāng）製作模具時，其淬火（huǒ）變形（xíng）規律與碳素工具鋼相似，但（dàn）變形（xíng）量要比碳素工具鋼要小。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及合金元素含量較高，Ms點較低，因而淬火後有較多的殘餘奧（ào）氏體，它對由於馬氏體（tǐ）而致的體積膨脹有抵消作用，因此，淬火後的變形就相（xiàng）當小，一般用空冷、風（fēng）冷、硝鹽浴淬火時，模具型腔趨於（yú）微量脹大；若（ruò）淬火溫度過高，則殘餘（yú）奧氏（shì）體量增加，型腔也可能縮小。

若用碳素結構鋼（如（rú）45鋼）或某些合金結構鋼（如40Cr）製作模具，則（zé）因其Ms點較高，當表麵開始馬氏體轉變時，心部溫度尚較高，屈服強度較（jiào）低，有（yǒu）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（bù）的屈服強（qiáng）度而使型腔趨向脹大。

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（míng）顯。由於碳化（huà）物偏（piān）析造成鋼加熱至奧氏體狀（zhuàng）態後（hòu）的成分不（bú）均勻性，因而，不（bú）同區域（yù）的Ms點就（jiù）會有高有低。在同樣冷卻條件下，奧（ào）氏體向馬（mǎ）氏體轉變就（jiù）有（yǒu）先有後，轉變後的馬氏體就因（yīn）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（mǎ）氏體（tǐ）（而得到貝氏體、屈氏體等），所有這些都會造成零件淬（cuì）火後的（de）不均勻變（biàn）形。

此外，最終（zhōng）熱處理之前的組織（zhī）狀態對變形也有（yǒu）一定的影響，例（lì）如，原始組（zǔ）織為球（qiú）狀珠光體（tǐ）的就比（bǐ）片狀珠光體的在淬火後變形傾（qīng）向要（yào）小。所以變形要求（qiú）嚴格的模具，常在粗加工後先進行（háng）一次調質處理，然後再進行精加工及（jí）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（xíng）的影（yǐng）響，實際（jì）上仍是通（tōng）過熱應力、組織應力來起作（zuò）用的。由於模具的形狀是多（duō）種多（duō）樣的，要從中總結出確切的變形規律（lǜ），目前還很困難。

對於對稱型的模具，可根據型腔尺寸、外形尺寸及高度來考慮型腔的變形傾向。當模具的壁薄（báo）、高度（dù）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，型腔常趨向脹大。反之，壁厚、高度大，則不易淬透（tòu），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（suǒ）說的（de）是（shì）一般趨勢（shì），在生產實踐中，還（hái）須結合零件（jiàn）的具體形狀，所采用的鋼種及熱處理工藝等來加（jiā）以考慮，通過實踐不斷總結出經驗來。由於實際生（shēng）產中，模具的外形尺寸往往不是主要的工作尺（chǐ）寸，且變形後還可通過磨削加工等加以校正，所以（yǐ）上麵分析的主要是（shì）型腔的變形趨勢。

對於（yú）不對稱的模具的變形，同樣也是（shì）熱應力、組織應力綜合作用的結果。例如（rú），對（duì）薄壁薄邊的模具，由於模（mó）壁薄，淬火時內（nèi）外溫差小，因而熱應力小；但容易淬透，組織應力較大，所以變形（xíng）趨向於型腔脹大。

為了減小模具的變形，熱處理（lǐ）部門應與模具設計部門（mén）共同研究，改善模具設計，如盡可能避免截麵大（dà）小相差懸殊的模具結構、模具形狀力（lì）求對稱、複雜模具用拚合結構等。

當不能改（gǎi）變模具形（xíng）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，使各部分得以均（jun1）勻冷卻；此外（wài），也可以輔助以各種強製措施，以（yǐ）限製零（líng）件的淬（cuì）火變形（xíng）。例如，增加工藝孔，就是使各部分均勻冷卻的一個措施，即在模具某些部分開孔，使模具各個部分得以均勻（yún）地冷卻以減小變形。也可（kě）在（zài）淬火後容易脹（zhàng）大的模具外圍用石棉包住，以增（zēng）大內孔（kǒng）與（yǔ）外層的冷卻差異，使型腔收縮。在模（mó）具上留（liú）筋或（huò）加筋是減少（shǎo）變（biàn）形的又（yòu）一種（zhǒng）強製（zhì）措施，它（tā）特別適用於型腔脹大的（de）凹模，及槽（cáo）口易脹大或縮小的模具。

三.熱處理工藝對模具（jù）變（biàn）形的影響

1.加熱速度的（de）影響

一般來說，淬火加（jiā）熱時，加熱速度越快，則模具（jù）中（zhōng）產生的熱應力越大，易於造成模具的變形開裂，尤其對於合金鋼及（jí）高合金鋼，因其導熱（rè）性（xìng）差，尤需注意進行預熱，對於一些形狀複（fù）雜的高合金（jīn）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（ér）可以減少（shǎo）變形，這時僅加熱模具的表麵，而中心還（hái）保持“冷態”，所以相應地（dì）減少了組織應力和熱應力，且心（xīn）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有一定效果。

2.加熱（rè）溫度的影響

淬火加熱溫度的高（gāo）低影響（xiǎng）材料的淬透性，同時對奧氏體（tǐ）的成分與晶粒（lì）大小（xiǎo）起作用。從淬透性方麵看，加熱溫度高，將使熱應力增大，但同時使淬透性（xìng）增高，因此（cǐ）組織應力也增大，並逐（zhú）漸占（zhàn）主導地位。