熱處理變（biàn）形是（shì）模具處理過程的主要缺陷，精（jīng）密複雜模具常因熱處理變形而報廢，控製（zhì）精密複雜模具的變形一直成為（wéi）熱處（chù）理生產（chǎn）中的關鍵問題。

模具在在（zài）淬火過程（chéng）中，由於（yú）模具截麵各部分加熱（rè）和冷卻速度的不一致而引起的溫（wēn）度差，使得模具截麵各部分（fèn）體積脹縮不均勻（yún），組織轉變的不（bú）均勻，從而引起“組織應（yīng）力”和模具內外溫差所引起的熱應力。當其內應力超過模具的屈服極限時,就會引起模具的變形或者（zhě）碎裂！

一、模具材料的影響

1．模具材質的影（yǐng）響

某廠一批Cr12MoV鋼較複雜模具，模具都帶有￠60mm圓孔，模具熱處理後，部分模具圓孔出現橢圓，造成模具報廢。

一般（bān）來說Cr12MoV鋼是微變形鋼，不（bú）應該出現較（jiào）大變（biàn）形。對變形嚴重的模具進（jìn）行金（jīn）相分析（xī）發現，模具鋼中含有大量共晶（jīng）碳（tàn）化物（wù），且呈帶狀和塊狀分布。

（1）模具橢圓（變形）產生的原因這是因為模（mó）具鋼中呈一定方（fāng）向（xiàng）分布的不均勻碳化（huà）物（wù）的存（cún）在，碳化（huà）物的膨脹係數比鋼的基體組織小３０％左右，加熱時它阻止模具內孔膨脹（zhàng），冷卻（què）時又阻止模具（jù）內孔收縮，使模具內孔發生不均勻的變形，使（shǐ）模具的圓孔出現橢圓。

（2）預防措施①在製（zhì）造精密複雜（zá）模具時，要盡（jìn）量選擇碳化物偏析較（jiào）小的模具鋼，不要圖便宜，選用小鋼廠生產的材質較差鋼材。②對存在碳化物嚴重偏（piān）析的模（mó）具鋼要進行（háng）合理鍛造，來打碎碳化物晶塊，降低碳化物不均勻分布的等級，消除性（xìng）能的各向異性。③對鍛後的模具鋼要進行調質（zhì）熱處理，使之獲得碳化物分布均勻、細小和彌散的索（suǒ）氏體組織、從而（ér）減少精密複雜模具熱處理後的（de）變形。④對於尺寸較大或（huò）無法鍛造的（de）模具（jù），可采用固溶雙細化處理，使碳化（huà）物（wù）細化、分布均勻，棱（léng）角圓整化，可（kě）達到減少（shǎo）模具熱處理變（biàn）形的（de）目的。

2．模具的選材

製造精密複雜、要求變形較小的模具，要盡量選用微變形鋼，如空（kōng）淬鋼等。

二、模具結構設計（jì）的影響

即使模具選材和鋼（gāng）的材質（zhì）都很好，但是如（rú）果模具結構設計不合理，如（rú）薄邊、尖角、溝槽、突變的台階、厚薄懸殊等，也容易造成模具熱處理後變形較大。

1、變形的原因

由於模具各處厚薄不均或存在尖銳圓角，因此在淬火時引起模具各部（bù）位之間（jiān）的熱應力和組織應力（lì）的不同，導致各部位體積膨脹的不同，使模具淬火後產生變形。

2、預防（fáng）措施

設計模具時，在滿足實際生產（chǎn）需要的情況下，應盡量減少模具厚薄懸殊（shū），結構（gòu）不（bú）對（duì）稱，在模具的厚薄交界（jiè）處，盡可（kě）能采用平（píng）滑過渡等（děng）結構設計（jì）。根據（jù）模具的變形規律，預留加（jiā）工餘量，在淬火後不致於因為（wéi）模具變形而使（shǐ）模具報廢。對形狀特別複雜的模具，為使淬火時冷卻均勻，可采用給合結構。

三、熱處理加（jiā）熱工藝（yì）的影響（xiǎng）

1、加熱速度的影響

模具熱處理後的變形一般都認為是冷卻造成的，這是不正確的。模具特別是複雜模具，加工工藝的正確（què）與否對模具（jù）的變形往往產生較大的影響，對一些模具加熱工藝的對比可明顯看（kàn）出（chū），加熱（rè）速度較快，往往產生較大的變（biàn）形。

任何金屬（shǔ）加熱時都要膨（péng）脹，由於鋼在（zài）加熱時，同一個模具內，各部（bù）分的溫度不均（即加熱的（de）不均勻）就（jiù）必然會造成模具（jù）內各部分的（de）膨脹的不一致性，從而形成因加熱不均的（de）內應（yīng）力。在鋼的相變點以下溫度，不均勻（yún）的加熱主要（yào）產生熱應力，超過相變溫度加熱不均勻，還會產生組織轉變的不等（děng）時性，既產生組織應力。因（yīn）此加熱速度越快，模具（jù）表麵與心（xīn）部的溫度差別越大，應（yīng）力也越大，模具熱處理後（hòu）產生的變形也越大。

對（duì）複雜（zá）模具在相變點以下加熱時應緩慢加熱，一般來說，模具真空熱（rè）處理變形要比鹽浴爐加熱淬火小得多。采用預熱，對於低合金鋼模具可采用一次預（yù）熱（rè）（550-620℃）；對於高合金剛（gāng）模具（jù）應采用二次預熱（550-620℃和800-850℃）。

2、加熱溫度的影響

一些廠家為了保證模具達到（dào）較高硬度，認為需提高（gāo）淬火加（jiā）熱溫度。但是生產實踐表明，這種做法是不恰當的，對於複雜模具（jù），同樣是采用正常的加熱溫度下進行加熱淬（cuì）火，在允許的上限溫度加熱後的熱處理變形要比在允許的下限（xiàn）溫度（dù）加熱的熱處理變形大得多。

四、殘留奧氏體的影響

一些高合金模（mó）具鋼，如Cr12MoV鋼模（mó）具在淬火和低溫回火後，模具的長、寬、高皆發生縮小現象，這是因為模具淬火後殘留奧氏（shì）體量過多而引起的。

1、變形（xíng）原因

因合金鋼（如（rú）Cr12MoV鋼)淬火後含有大（dà）量殘（cán）留奧氏體，鋼中各（gè）種組織（zhī）有不同的比體積，奧氏體的（de）比體積最小，這是高合（hé）金鋼模具（jù）淬火低溫回火後體積（jī）發生縮小的（de）主要（yào）原因（yīn）。鋼的各種組織的比體積按下列順序遞減：馬氏體-回（huí）火索氏體-珠光體-奧氏體

2、預防措施

（1）適當降低淬火溫（wēn）度（dù）。正如前麵敘述過的淬火加（jiā）熱溫度越高，殘留奧氏體量越大，因此選擇（zé）適當的淬（cuì）火加熱溫度是減少模具縮小的重要措（cuò）施。一般（bān）在（zài）保證模具技術要求的情（qíng）況下，要考慮模具的綜合（hé）性能，適當降低模具的（de）淬火加熱（rè）溫度。

（2）一（yī）些（xiē）數據表明（míng），Cr12MoV鋼模具淬火後，500℃回火較200℃回火（huǒ）的殘留奧氏體（tǐ）量少了一半，所以在保證模具技術要求的前（qián）提下，應（yīng）適（shì）當提高回火溫度。生（shēng）產（chǎn）實（shí）踐表明：Cr12MoV鋼模具（jù）500℃回火模具變形量（liàng）最小，而硬度降低不多（2~3HRC）。

（3）模具淬火後采取冷處理是減少殘留奧氏（shì）體（tǐ）量的最佳工藝（yì），也是減少模具變形、穩定使用時發（fā）生尺寸變化的最佳措施（shī），因此精密複雜模具一般應采（cǎi）用深冷處理。

結論：

精密複雜模具的變形原因往（wǎng）往是複雜（zá）的，但是果冻传媒官方入口下载隻要掌握其變（biàn）形規律，分析其產生的原因，采用不同的（de）方法進行預防（fáng）模具的變形是能夠減少的，也是能夠控製的。一般來說，對精密複雜模具的熱處（chù）理變形可（kě）采取一下方（fāng）法預防。

（1）合理（lǐ）選材。對精密複雜模應選擇材質好的微變形模具鋼（如空淬鋼），對碳化（huà）物偏析嚴（yán）重的模具（jù）鋼應（yīng）進行合理鍛造並進行調質熱（rè）處（chù）理，對較大和無法（fǎ）鍛（duàn）造模具鋼可進（jìn）行固溶（róng）雙（shuāng）細化（huà）熱處理。

（2）模具結構設（shè）計要合理，厚薄不要（yào）太懸殊，形狀要對稱，對於變形較大模具要掌握（wò）變形規律（lǜ），預留加工餘量，對於大型、精密複雜模具（jù）可采（cǎi）用組合結構。

（3）精密複雜模（mó）具要進行預先熱處理，消除機械（xiè）加（jiā）工過程中產生（shēng）的殘餘應力（lì）。

（4）合理選擇加熱溫度，控製（zhì）加熱速度，對於（yú）精密複雜模具可采取緩慢加熱、預熱和其他均衡加熱的方法來減少模具熱處理變形。

（5）在保證模具硬度（dù）的前提下，盡量采用預冷、分級冷卻淬火或溫淬火工藝。

（6）對精密複雜模具，在條（tiáo）件許可的情況下，盡量采用真（zhēn）空加熱淬火和淬火後的深冷處理。

（7）對一些精密複雜的模具可采用（yòng）預先熱處理、時效熱處理、調質氮（dàn）化熱處理來控製模具的精度。

最後，正確的熱處理工藝操作（如堵孔、綁孔、機械固定、適宜的加熱方法、正確選擇模具（jù）的冷卻方向和在冷（lěng）卻介質中的運動（dòng）方向等）和合理的回火熱處理工藝也是減少精密複雜（zá）模（mó）具變形的有效措施。

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