現階段，在模具生產制造中，已逐漸運用電火花線切割、成形切削、線割等新技術新工藝，較切實解決了繁雜模具的生產加工和熱處理變形難題。殊不知，這種新技術新工藝因為遭受各種各樣標準的限定，并未能廣泛運用。因而，怎樣降低模具的熱處理變形，現階段仍是一個很重要的難題。

一般模具規定精密度較高，經熱處理之后，又不便于乃至不太可能再開展生產加工和校準，因而，在熱處理后，即便組織特性已做到規定，但如變形偏差，依然因無法挽回而損毀，那樣不但影響生產制造，并且還導致經濟發展上的損害。

相關熱處理變形的一般規律性，這兒未作探討，下列對于影響模具變形的一些要素作簡略的剖析。

一、模具原材料對熱處理變形的影響

原材料對熱處理變形的影響，包含鋼的成分及初始組織兩層面的影響。

從原材料自身看來，關鍵根據成份對切削性能、Ms點等的影響而影響熱處理變形。

調質鋼在一切正常熱處理溫度開展水-油雙組分熱處理時，在Ms點之上造成非常大的內應力;當凍到Ms點下列時，馬氏體向奧氏體變化，造成組織地應力，但因為調質鋼切削性能差，因此組織地應力的標值并不大。再加上其Ms點不高，在產生奧氏體組織變化時，鋼的塑性變形早已很差，不容易產生塑性變形變形，因而，就保存了內應力功效所導致的變形特點，模具凹模趨于收攏。但若熱處理溫度提升(>850℃)，也很有可能因組織地應力起主導地位，而使凹模趨于膨脹。

再用9Mn2V，9SiCr，CrWMn，GCr15鋼等低碳素工具鋼制做模具時，其熱處理變形規律性與調質鋼類似，但變形量要比調質鋼要小。

針對一些鐵素體不銹鋼，如Cr12MoV鋼等，因為其碳及鋁合金原素成分較高，Ms點較低，因此熱處理后有較多的殘留馬氏體，它對因為奧氏體而導致的容積澎漲有相抵功效，因而，熱處理后的變形就非常小，一般用風冷、風冷、硝鹽浴熱處理時，模具凹模趨向少量膨脹;若熱處理溫度過高，則殘留馬氏體量提升，凹模也很有可能變小。

若用碳素鋼(如45鋼)或一些合金工具鋼(如調質鋼)制做模具，則以其Ms點較高，當表層逐漸奧氏體變化時，心部溫度尚較高，抗拉強度較低，有一定的塑性變形，表層對心部的瞬時速度拉申組織地應力，便于超出芯部的抗拉強度而使凹模趨于膨脹。

鋼的初始組織對熱處理變形也是有一定的影響。這兒所說的“鋼的初始組織”，包含鋼中參雜物的等級、帶條狀組織等級、成分的縮松水平、分散滲碳體遍布的專一性等，及其因為不一樣的事先熱處理而獲得的不一樣組織(如鐵素體、淬火屈氏體、淬火屈氏體等)。對模具鋼而言，關鍵考慮到的是滲碳體縮松、滲碳體的樣子和遍布形狀。

高碳鋼鐵素體不銹鋼(如Cr12槽鋼)中滲碳體縮松對熱處理變形的影響尤其顯著。因為滲碳體縮松導致鋼加溫至馬氏體情況后的成份不勻稱性，因此，不一樣地區的Ms點便會不一樣。在一樣制冷標準下，馬氏體向奧氏體變化就有先有后，變化后的奧氏體就因碳含量不一樣而比容大小不一，乃至有一些低碳環保、合金結構鋼地區很有可能壓根無法得到奧氏體(而獲得馬氏體、屈氏體等)，全部這種都是會導致零件熱處理后的不勻稱變形。

不一樣的滲碳體遍布形狀(呈顆粒或纖維遍布)，對基材脹縮的影響也不一樣，因此也會影響熱處理后的變形，一般是沿著滲碳體化學纖維方位凹模膨脹，且較明顯;而垂直平分化學纖維方位則變小，但不明顯，一些廠因此特做了要求，凹模所屬面應與滲碳體化學纖維方位豎直，以減少凹模的變形，當滲碳體呈顆粒分布均勻時，則凹模主要表現為勻稱的脹縮。

除此之外，最后熱處理以前的組織情況對變形也是有一定的影響，比如，初始組織為球形鐵素體的就比塊狀鐵素體的在熱處理后變形趨向要小。因此變形規定嚴苛的模具，經常在初加工后先開展一次熱處理，隨后再開展深度加工及最后熱處理。

二、模具幾何圖形樣子對變形的影響

模具幾何圖形樣子對熱處理變形的影響，事實上仍是根據內應力、組織地應力來起功效的。因為模具的樣子是各種各樣的，要從這當中匯總出準確的變形規律性，現階段還很艱難。

針對對稱性型的模具，可依據凹模規格、尺寸及高寬比來考慮到凹模的變形趨向。當模具的壁薄、高寬比鐘頭，則較便于淬透，這時候有可能是組織地應力起主導地位，因而，凹模常趨于膨脹。相反，壁厚、高寬比大，則不容易淬透，這時可能是內應力起主導地位，因而，凹模常趨于變小。這兒常說的是一般發展趨勢，在生活實踐中，還須融合零件的實際樣子，所選用的鋼材牌號及熱處理加工工藝等來多方面考慮到，根據實踐活動持續匯總出工作經驗來。因為具體生產制造中，模具的尺寸通常并不是關鍵的工作中規格，且變形后還可根據磨生產加工等多方面校準，因此上邊剖析的主要是凹模的變形發展趨勢。

針對不一樣的模具的變形，一樣也是內應力、組織地應力綜合性功效的結果。比如，對厚壁薄邊的模具，因為模壁薄，熱處理時內外溫度差小，因此內應力小;但非常容易淬透，組織地應力很大，因此變形趨于凹模膨脹。

為了更好地減少模具的變形，熱處理單位應與模具技術部一同科學研究，改進模具設計方案，如盡量防止橫截面尺寸相差太大的模具構造、模具樣子務求對稱性、繁雜模具用拼接構造等。

當不可以更改模具樣子時，為了更好地減少變形，還能夠采用一些其他的對策。這種對策總的考慮到是改進制冷標準，使各一部分得到勻稱制冷;除此之外，還可以輔助以各種各樣強制執行措施，以限定零件的熱處理變形。比如，提升加工工藝孔，便是使各一部分勻稱制冷的一個對策，即在模具一些一部分打孔，使模具每個一部分得到勻稱地制冷以減少變形。也可在熱處理后非常容易膨脹的模具外場用石綿包起來，以擴大內螺紋與表層的制冷差別，使凹模收攏。在模具上留筋或加強筋是降低變形的又一種強制執行措施，它尤其適用凹模膨脹的型腔，及槽孔易膨脹或變小的模具。

三、熱處理加工工藝對模具變形的影響

1、加溫速率的影響

一般來說，熱處理加溫時，加溫速率越快，則模具中造成的內應力越大，便于導致模具的變形裂開，特別是在針對碳素鋼及鐵素體不銹鋼，因其傳熱性差，尤特別注意開展加熱，針對一些樣子繁雜的高鋁合金模具，還需采用數次等級分類加熱。但在個別情況下，選用迅速加溫有時候反倒能夠 降低變形，這時候僅加溫模具的表層，而管理中心還維持“熱態”，因此相對地降低了組織地應力和內應力，且芯部變形抵抗力很大，進而降低了熱處理變形，依據一些加工廠工作經驗，用以處理孔位變形層面有一定實際效果。

2、加溫溫度的影響

熱處理加溫溫度的高矮影響原材料的切削性能，另外對馬氏體的成份與晶粒大小起功效。

(1)從切削性能層面看，加溫溫度高，將使內應力擴大，但另外使切削性能提高，因而組織地應力也擴大，并慢慢占主導性。比如。調質鋼T8、T10、T12等，在一般熱處理溫度熱處理時，內徑主要表現為縮的趨向，但若提升熱處理溫度到≥850℃時，則因為切削性能擴大，組織地應力慢慢占主導性，因此內徑很有可能主要表現為脹的趨向。

(2)從馬氏體成份看，熱處理溫度提升使馬氏體碳含量提升，熱處理后奧氏體的方形度擴大(比容擴大)，進而使熱處理后容積擴大。

(3)從對Ms點影響仔細觀看，熱處理溫度高，則馬氏體晶體粗壯，將使零件的變形裂開趨向擴大。

綜合性所述，對全部的鋼材牌號，尤其是一些高碳鋼的中、鐵素體不銹鋼，熱處理溫度的高矮會顯著影響模具的熱處理變形，因而，恰當挑選熱處理加溫溫度是很重要的。

一般來說，挑選過高的熱處理加溫溫度對變形是沒有益處的。不在影響性能指標的前提條件下，一直選用較低的加溫溫度。但對一些熱處理后有較多殘留馬氏體的鋼材型號(如Cr12MoV等)，也可根據調節加溫溫度，更改殘留馬氏體量，以調整模具的變形。

3、熱處理制冷速率的影響

總體來說，在Ms點之上擴大冷速，會使內應力明顯提升，結果使內應力造成的變形趨于擴大;在Ms點下列擴大冷速則關鍵使組織地應力造成的變形趨于擴大。

針對不一樣的鋼材牌號，因為Ms點的高矮不一樣，因此在選用同一熱處理物質時，有不一樣的變形趨于。同一鋼材牌號如選用不一樣的熱處理物質，因為他們的制冷工作能力不一樣，因此也是有不一樣的變形趨于。

比如，調質鋼的在Ms點較為低，因此選用水冷散熱時，內應力的影響通常有優勢;而選用由冷時，則可能是組織地應力有優勢。

在具體生產制造中，模具常選用等級分類或等級分類-等溫過程熱處理時，一般 均未徹底淬透，故通常以內應力的功效為主導，使凹模趨向收攏，但是因為這時候內應力并不是非常大，因而總的變形量是較為小的。若選用水-油雙組分熱處理或油淬時，造成的內應力很大，凹模收攏量將擴大。

4、淬火溫度的影響

淬火溫度對變形的影響，主要是因為淬火全過程中的組織變化所造成的。若在淬火全過程中造成“二次熱處理”狀況，殘留馬氏體變化為奧氏體，因為形成的奧氏體的比容比殘留馬氏體的大，將造成模具凹模的膨脹;對一些高碳素工具鋼如Cr12MoV等，當以規定紅強制為主導而選用高溫熱處理，數次淬火時，每回一次火，容積就膨脹一次。

若在別的溫度地區淬火，因為熱處理奧氏體向淬火奧氏體(或淬火屈氏體、淬火屈氏體等)變化，比容減少，因此，凹模趨于收攏。

此外，淬火時，模具中的內應力的松馳，對變形也是有影響。模具熱處理后，若表層處在拉應力情況，淬火后規格將擴大;相反，若表層處在壓地應力情況，則造成收攏。但組織變化及應力松弛二項影響中，前面一種是關鍵的。

來源于：模具人雜志期刊