一.模具材料對熱處理變形的影（yǐng）響

材料對熱處理變形的影響（xiǎng），包（bāo）括鋼的化學（xué）成分及原始（shǐ）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、Ms點等的影響而影響熱處理變形。

碳素工具鋼在正常淬火（huǒ）溫（wēn）度進行水-油雙液淬火時，在Ms點（diǎn）以上產生很大的熱應力；當冷到Ms點以下時，奧氏體向（xiàng）馬氏體轉變，產生組織（zhī）應力，但（dàn）由於碳（tàn）素工具鋼淬透（tòu）性差，所（suǒ）以組（zǔ）織應力的數值不（bú）大。加上其Ms點不高，在發生馬氏體（tǐ）組織轉變時，鋼的塑（sù）性已經（jīng）很差，不易（yì）發生塑性變形，因此，就保留了熱應力作用所造成的（de）變形（xíng）特征，模（mó）具型腔趨向收縮。但若淬火溫度（dù）提高（>850℃），也可能因組織（zhī）應力起（qǐ）主導作用，而使型腔（qiāng）趨向於脹大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼等低合金工具鋼製作模具時，其淬火變形規律與碳素工（gōng）具鋼相似，但變形（xíng）量要比碳素工具鋼要（yào）小。

對於一些高（gāo）合金鋼，如Cr12MoV鋼等（děng），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氏體，它對由於馬氏體而致的體（tǐ）積膨脹有抵消作用，因（yīn）此，淬火後的（de）變形就相當小，一般用空冷、風冷、硝鹽（yán）浴淬火（huǒ）時，模具型腔趨於微量（liàng）脹大（dà）；若淬火溫度過高，則殘（cán）餘奧氏體量增加，型腔也可能縮小。

若用碳（tàn）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，當表麵開始馬氏體轉變（biàn）時，心部溫度尚較高，屈服（fú）強度較低，有一（yī）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而使型腔趨向脹大。

高碳高合金（jīn）鋼（如（rú）Cr12型鋼（gāng））中碳化物偏（piān）析對淬（cuì）火變形的影響特別明顯。由於碳化（huà）物偏析造成鋼（gāng）加熱至奧氏體狀態後的成（chéng）分不均勻性，因而，不同區域的Ms點就會有高有低。在同樣（yàng）冷卻條件下，奧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（liàng）不同而比容有大有小，甚至有（yǒu）一些低碳、低合金區域可能根本得不到馬氏體（而（ér）得（dé）到貝氏體、屈氏體等），所有這些都會造成零件淬火（huǒ）後的（de）不均勻變形。

此外（wài），最終熱處理之前的組（zǔ）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（bǐ）片狀珠光體的在淬火（huǒ）後變形傾向要（yào）小。所以（yǐ）變（biàn）形要求嚴格的（de）模（mó）具，常在粗（cū）加工後先進行（háng）一次調質處理，然後再進行精加工及最終熱（rè）處理（lǐ）。

二.模（mó）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，實際上仍是通過熱應力、組織應力（lì）來起作用的。由於模具的形狀是多種多樣的，要從中總結出確切的變形規（guī）律，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（xiàng）。當模具的壁薄、高度小時，則（zé）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，此時可能是（shì）熱應力起主導作用，因此，型腔（qiāng）常趨向縮小。這裏所說的是一般趨勢（shì），在生產實踐（jiàn）中，還須（xū）結合零件的具體形狀，所采用的鋼種及熱處理工（gōng）藝等來加以考（kǎo）慮，通過實踐不斷總結出經驗來。由於（yú）實際生產中（zhōng），模具的外形（xíng）尺（chǐ）寸往往不是主要的工作尺寸，且變形後還可通過磨削加工等（děng）加以校正，所以上麵分析的主要是型腔的變（biàn）形趨勢。

對於不對稱的模具的變形，同樣（yàng）也是熱應力、組織應（yīng）力綜（zōng）合作用的結果。例如，對薄壁薄邊的模具（jù），由（yóu）於模（mó）壁薄，淬（cuì）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，所以變形趨向於型腔脹大。

為了減小模具的變形，熱（rè）處（chù）理部門應與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（xiǎo）相差懸（xuán）殊的模具結構、模具形（xíng）狀力求對稱、複雜模具用拚合結（jié）構等。

當不能改變模具形狀時，為了減小變形，還可以采取一些其它的措施。這些（xiē）措施總的考慮是改善冷卻條件，使各部分得以均勻冷卻；此外，也可以輔助以各種（zhǒng）強製措施，以限製（zhì）零（líng）件的淬火變形。例如，增加工藝孔，就是（shì）使各部分均勻冷卻（què）的一個措施，即在模具某些部分開孔，使模具各個（gè）部分得以均勻地冷（lěng）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（bāo）住，以（yǐ）增大（dà）內孔與外層的冷卻（què）差異，使型腔收縮。在模具上（shàng）留筋或加筋是減（jiǎn）少變形的又一種強製措施，它特（tè）別適（shì）用（yòng）於型腔脹大的（de）凹模，及槽（cáo）口（kǒu）易脹大或縮小的模具。

三.熱處理工藝對模具變形的影響（xiǎng）

1.加熱速度的影響

一般來說，淬火加熱時，加（jiā）熱速度越快，則模具中產生的熱應力越大，易於造成模具的變（biàn）形開裂，尤其（qí）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（duì）於一些（xiē）形狀複雜的高合（hé）金（jīn）模具，還需采取多次（cì）分級預熱。但在個別情況下（xià），采用快（kuài）速加熱有時反而可以減少（shǎo）變（biàn）形，這時僅加熱模具的表麵，而中心還保持（chí）“冷態”，所以相應地減少了組織應力和熱應力，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（jù）變（biàn）形方麵有一定效果。

2.加熱溫度的影響

淬火加（jiā）熱溫度的高低影響材料的淬透性，同時對（duì）奧氏體（tǐ）的成分與（yǔ）晶粒大小起作用。從淬透性方麵看，加熱溫度高，將使熱應力（lì）增（zēng）大，但同時使淬（cuì）透性增高，因此組織應力也增大，並逐漸占主導地位。

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