一.模（mó）具材（cái）料對熱處理變（biàn）形的（de）影響

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

從材料本身來看，主要通（tōng）過成分對淬透性、Ms點等的影響而影響熱（rè）處理變形。

碳素工具鋼在正常（cháng）淬火溫度進行水-油雙液淬火（huǒ）時，在Ms點以上產生很（hěn）大的熱應力；當冷到Ms點（diǎn）以下時，奧氏體向馬氏體轉變，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（qí）Ms點不高，在發生馬氏體（tǐ）組織轉變（biàn）時，鋼的塑性已經很差，不易發生塑性變形（xíng），因此，就保留了熱應（yīng）力（lì）作用所造（zào）成的變形特征，模具型腔趨向收縮。但若淬火溫度提高（gāo）（>850℃），也可能因組織應力起主導作用（yòng），而使型（xíng）腔趨向（xiàng）於脹大。

在用9Mn2V、9SiCr、CrWMn、GCr15鋼（gāng）等低合（hé）金工具鋼製作模具（jù）時，其淬火變形規（guī）律與碳素工具鋼（gāng）相似，但變形量要比碳素工具鋼要小（xiǎo）。

對於一些高合金鋼，如Cr12MoV鋼等，由於其碳（tàn）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（duì）由於馬（mǎ）氏體而致的體積膨脹有抵消作用，因此，淬（cuì）火後的變形就相（xiàng）當小，一般用空冷、風冷、硝（xiāo）鹽浴淬火時（shí），模具型腔趨於微量（liàng）脹（zhàng）大（dà）；若淬火溫度過高，則殘餘奧氏體量增加，型腔也可能縮小。

若用（yòng）碳（tàn）素結構鋼（如45鋼）或某些（xiē）合金結構鋼（如40Cr）製作模具，則因其Ms點較（jiào）高，當表麵（miàn）開始馬氏體轉變時，心部溫度尚較高（gāo），屈服強度（dù）較低，有（yǒu）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（qū）服強度而使型腔趨向脹大。

高碳高合金鋼（如Cr12型鋼）中碳化（huà）物偏析對淬火變形的（de）影響特（tè）別明顯。由於碳化（huà）物（wù）偏（piān）析造成鋼加熱（rè）至奧氏體狀態後的（de）成分不（bú）均勻性，因而，不同區域的Ms點就會有高有低。在同樣冷卻條件下，奧氏體向馬（mǎ）氏（shì）體轉變就有先有後，轉變後的馬（mǎ）氏體就因含碳量不同而比容有大有小，甚至有一些低碳（tàn）、低合金（jīn）區域可能根本得不到馬氏體（而得到貝氏體、屈氏體等），所有這些都會造成零件淬（cuì）火（huǒ）後的不均勻變形。

此外，最（zuì）終熱處理之前的組織狀態對變形也有一定的影（yǐng）響，例如，原始組織為球狀（zhuàng）珠光體（tǐ）的就比片狀珠光體的在淬火後變形傾向要小。所（suǒ）以變形要求嚴格的模具，常在粗加（jiā）工後（hòu）先進（jìn）行一次調（diào）質處理，然後（hòu）再進行精加（jiā）工及最終熱處理。

二.模具（jù）幾何形狀對變形的影響

模具幾何形狀對熱處（chù）理變形的影響，實際（jì）上仍是通過熱應力、組織應力來起作用的。由於模具的形狀是多種多樣的，要從中總結出確（què）切的變形規律，目（mù）前還很困（kùn）難。

對於對（duì）稱型（xíng）的模具（jù），可根據（jù）型腔（qiāng）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、高度小時，則較（jiào）易於淬透，這時有可能（néng）是組（zǔ）織應力起主導作用，因此，型腔常趨向脹（zhàng）大。反之（zhī），壁厚、高度大（dà），則（zé）不易淬透（tòu），此時可能是熱應力起主導作用，因此，型腔（qiāng）常趨向縮小。這裏所說的是一般趨勢，在生產實踐中，還須結合零件（jiàn）的具體形狀，所采用的鋼種（zhǒng）及熱處理工藝等來加以考慮，通過實踐不斷總結出經驗來。由（yóu）於實際生產中（zhōng），模具的外形尺寸（cùn）往往不是主要的工作尺寸，且變形（xíng）後還可通過磨削加工等加以校正（zhèng），所以（yǐ）上麵分析的主要（yào）是型腔的變形趨勢。

對於不對稱的模具（jù）的變形，同樣也是熱應力、組織應力綜合作用的結果。例（lì）如，對薄壁薄邊的模具，由於模壁薄，淬火（huǒ）時內外（wài）溫差小，因而熱應（yīng）力小；但容易淬透，組織應力較大，所以變形趨向於（yú）型腔脹大。

為了減小模具的變形，熱處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相差懸殊（shū）的模具結構、模具形狀力求對稱、複雜（zá）模具用拚（pīn）合結（jié）構等。

當（dāng）不能改變模具形狀時，為了減小變（biàn）形，還可以采取一些其它的措施。這些措施總的考慮是改善（shàn）冷卻條件，使各部分得以均勻冷卻；此外，也可（kě）以輔助（zhù）以各種強製措施（shī），以限製零件的淬（cuì）火變（biàn）形。例如，增加工藝孔，就是使各部（bù）分均勻冷卻的（de）一個措施，即在模具某些部（bù）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（jù）外圍用石棉包住，以增大內孔與外層的冷卻差異，使型腔收縮（suō）。在模具上留筋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大的凹模，及槽口易脹大或縮小的模具。

三.熱處理工藝對（duì）模具變形的影響

1.加熱速度（dù）的影響

一般來說，淬火加（jiā）熱時，加熱速度越快，則模具中產（chǎn）生的熱應力越大，易於造成模具的變形開裂，尤其對於合金鋼及高合金鋼（gāng），因其（qí）導熱性差，尤需注意進行預（yù）熱，對於一些形（xíng）狀複雜的高合（hé）金模具，還需采取多次分級預熱。但在個別情況下，采用（yòng）快速加（jiā）熱有時（shí）反而可（kě）以減（jiǎn）少變形（xíng），這時僅加熱模具的表麵，而中心還保持“冷態（tài）”，所以相應（yīng）地（dì）減少了組織應力和（hé）熱應力，且心部變形抗力較大（dà），從而減少（shǎo）了淬火變形。根據一些工廠經驗，用於解決孔距變（biàn）形方麵有一定（dìng）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，同時對奧氏體的成分與晶粒大小起作用。從淬透性方麵看，加（jiā）熱溫度高，將使熱應力增大，但同時使淬透（tòu）性增高，因此組織應力也增大，並逐漸占主導地位。

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