一.模具材料對（duì）熱處（chù）理變形的影響

材料對熱處理變形的影響，包括鋼的化學成分及原始（shǐ）組（zǔ）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（yǐng）響而影響熱處理變形（xíng）。

碳素工具鋼在正常淬火溫（wēn）度進行水-油雙液淬火時（shí），在Ms點（diǎn）以上產生（shēng）很大的熱應力；當冷到Ms點以下時，奧氏體向馬（mǎ）氏體轉（zhuǎn）變，產生組織應力，但由於碳素工具鋼淬透性差，所以組織應力的數值不大。加上其Ms點（diǎn）不高，在發生馬氏體（tǐ）組織轉變時（shí），鋼的塑性已經很差（chà），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特征，模具型腔趨向收縮。但若淬（cuì）火溫度（dù）提高（>850℃），也可能因組（zǔ）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（zuò）模具時，其（qí）淬火變形規律與碳素工具鋼相似，但變形（xíng）量要比碳素（sù）工具鋼要小。

對於一些（xiē）高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳及（jí）合金元素含量較（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（tǐ）積膨脹有抵消（xiāo）作用，因（yīn）此，淬火後的（de）變形就（jiù）相（xiàng）當小，一般用空冷、風冷、硝鹽浴淬火時，模具型腔趨於微量（liàng）脹大（dà）；若淬（cuì）火溫度過高，則殘餘奧氏體量增加（jiā），型腔也可（kě）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（mó）具，則因其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（dù）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（xīn）部的屈服強（qiáng）度而使型腔趨向脹（zhàng）大。

高碳高合金（jīn）鋼（gāng）（如Cr12型鋼）中碳化物偏析對淬火變形的影響特（tè）別明顯。由於碳化物偏析造成鋼加熱至奧氏體狀態後的成分不均（jun1）勻性，因而，不同區域的Ms點（diǎn）就會有高有低。在（zài）同樣（yàng）冷（lěng）卻條件下，奧氏體向馬氏體轉變就有先有後，轉變後的馬氏體就因含碳量不（bú）同而比（bǐ）容有大有小，甚至有一些低碳、低合金區域可（kě）能根本得（dé）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的不（bú）均勻變形。

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

模具幾何形狀對熱處理變形的影響，實際上仍是通（tōng）過（guò）熱應力、組織（zhī）應（yīng）力來起作用的。由於模具的形狀是多種多樣的（de），要從中總結出確切的（de）變形規律，目前還很困難。

對於對稱型（xíng）的模具，可根據型腔尺寸（cùn）、外形尺寸及高度來考慮型腔（qiāng）的（de）變形傾向。當模具的壁（bì）薄、高度小時，則較易於淬（cuì）透，這時有可能是組織應（yīng）力起主（zhǔ）導作用，因此，型腔常趨向脹大。反之，壁厚、高度大（dà），則不易淬透，此時可能是熱應力起主導作用（yòng），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（rè）處（chù）理工藝等來加以考慮，通過實踐不斷總結（jié）出經驗（yàn）來。由於實際生產中，模具的外形尺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加以校正，所以上麵分析的主要（yào）是型腔的（de）變（biàn）形趨勢。

對於不對稱的模具的變形，同樣（yàng）也是（shì）熱應力（lì）、組織（zhī）應力綜合作用（yòng）的結果。例（lì）如，對薄壁薄邊的模（mó）具，由於模壁（bì）薄（báo），淬火（huǒ）時內外溫差小，因而熱應力小；但容易淬透（tòu），組織（zhī）應力較大，所以變形趨向（xiàng）於型腔脹大。

為了（le）減小模具的變形，熱處理部門應與模具設計部門（mén）共同（tóng）研究，改善模具設計，如盡可能避免截麵大小（xiǎo）相差（chà）懸殊的模具結構、模具形狀力求對稱、複雜模具用拚合結構（gòu）等。

當不能改變（biàn）模具形狀時，為了減小變形（xíng），還（hái）可以采取一些其它的措施。這些措施總（zǒng）的考慮是改善冷卻（què）條件，使各部分得以均勻冷卻；此外，也可以輔助以各種強製措施，以限製（zhì）零件的淬（cuì）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，即在模具某些部分開孔，使模具各個部分（fèn）得以均（jun1）勻地冷卻以減小變（biàn）形（xíng）。也可在淬火（huǒ）後容易脹大的（de）模具外圍用石棉包住，以增大內孔與外層的冷卻差異（yì），使型腔（qiāng）收縮。在模具上留筋（jīn）或加筋是減少變形的又一種強製措施，它特別適用於型腔脹（zhàng）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（dù）的影響

一般來說，淬火加熱時，加熱速度越快，則模具中產生的熱應力越大，易於造成模具的變形開裂，尤其（qí）對於合金（jīn）鋼及高（gāo）合（hé）金鋼，因其導熱性差，尤需注（zhù）意進行預熱（rè），對於一些形狀（zhuàng）複雜的高合金模具，還需采取（qǔ）多次分級預熱。但在個別情（qíng）況下，采用快速加熱有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（chí）“冷態”，所以相應地減少了組織應力和熱應力，且（qiě）心部變形抗力較大（dà），從而減少（shǎo）了淬火變形。根據一些工廠經驗（yàn），用（yòng）於解決孔距變形方麵有一定效果。

2.加熱溫度的影響（xiǎng）

淬火加熱溫度的高低影響材料的淬透性，同時對（duì）奧氏體的成分與晶粒大小起作用。從淬透性（xìng）方麵看，加熱溫度高，將使熱應力增大，但同（tóng）時使淬透性增高，因此組織應力也增大，並（bìng）逐漸占（zhàn）主導地位。