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

模具在在淬火過程（chéng）中，由於模具截麵各部分加熱和冷卻速度的不一（yī）致而引起的溫度差，使（shǐ）得模具截（jié）麵各部分體積脹縮不均勻，組織轉變的不均勻，從而引起“組織應力”和模具內外溫差所引起的熱應力。當其內應力超過（guò）模具的屈服極限（xiàn）時,就會引起模具（jù）的變形（xíng）或者碎裂！

一、模具材（cái）料的影（yǐng）響

1．模具材質的影響

某（mǒu）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（chū）現橢圓，造成模具報廢。

一般來（lái）說Cr12MoV鋼是微變形鋼，不應（yīng）該出現較（jiào）大變形。對變形嚴重的模具進（jìn）行金相分析發現，模具鋼中含有大量共晶碳化物，且呈帶狀和（hé）塊狀分布。

（1）模具橢圓（yuán）（變形）產生的原因這是因為模具鋼中呈一定方（fāng）向分布的不（bú）均勻碳化物的存在，碳化物的膨脹（zhàng）係數（shù）比鋼的基（jī）體（tǐ）組織小３０％左右，加（jiā）熱（rè）時（shí）它阻止模具（jù）內孔膨脹，冷卻時又（yòu）阻止模具內（nèi）孔收縮，使模具內孔發生不均勻的變形，使模（mó）具的圓孔出現橢圓。

（2）預（yù）防措施①在製造（zào）精密複雜模具時（shí），要盡量選擇碳化物偏析較小的模（mó）具鋼，不要圖便宜，選用（yòng）小鋼廠生產的材質（zhì）較差鋼材（cái）。②對存在碳化物嚴重偏（piān）析的模具鋼要進行合理鍛造，來打碎碳化物晶塊，降低碳化物不均勻分布的等級，消除性能的各向（xiàng）異性。③對鍛後的模具鋼要進行調質熱處理，使之獲得碳（tàn）化物分（fèn）布均（jun1）勻、細小和彌（mí）散的索氏體組織、從而減少精密複雜模具熱處理後的變形。④對於尺寸較大或無法（fǎ）鍛造的模具，可采用固溶雙細化處理，使碳化物細化、分布均勻，棱角圓整化，可達到減少模具熱處理變形的目的。

2．模（mó）具的選材

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

二、模具結構設計的影響

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

1、變形的原因

由於模具各處厚薄不均或存在尖銳圓角，因（yīn）此（cǐ）在淬火（huǒ）時引起模具各部位之間的熱（rè）應力（lì）和組織應力的不同，導致（zhì）各部位（wèi）體積膨脹的不同，使模具淬火後產生變形。

2、預防措施

設計模具時，在滿（mǎn）足實際生產需（xū）要的情況下，應（yīng）盡量（liàng）減少模具厚薄懸殊，結構不對稱，在模具（jù）的厚薄交界處，盡可（kě）能采用平滑（huá）過渡等結構設計。根據模具的變形規律，預留加工（gōng）餘量（liàng），在淬火後不致於因為模具變形而使模具報廢（fèi）。對形狀特別複雜的模具，為使淬火時冷卻均勻，可采用（yòng）給合結構。

三、熱處理加熱（rè）工藝的（de）影響

1、加熱速度的影響（xiǎng）

模具熱處理（lǐ）後的變形（xíng）一般都（dōu）認為是冷卻造成的，這是不正確的。模具特別（bié）是複雜模具，加工工藝的（de）正確與否對模（mó）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出，加熱速度較快，往往產生較大的變形。

任何金屬加熱時都要膨脹，由於鋼（gāng）在加熱時，同一個模具內，各部分（fèn）的溫度不均（即加熱的不均勻）就必然會造成模具內各部分（fèn）的膨（péng）脹的不（bú）一致性，從而形成因（yīn）加熱不均（jun1）的（de）內應力。在鋼的相變點以下溫度，不均勻的（de）加（jiā）熱主要產生熱應力（lì），超過相變溫度加熱不（bú）均勻，還會產（chǎn）生組織轉變的不等時性，既產生組織應力。因此加熱速度越快，模具表麵與（yǔ）心（xīn）部的溫度差別越大，應力也越大（dà），模（mó）具熱處理（lǐ）後產生的變形也（yě）越大。

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

2、加熱溫度的影響

一些廠家為了保證模（mó）具達到較高硬度，認（rèn）為需提高淬火加熱溫（wēn）度（dù）。但（dàn）是生產實踐表明，這種做法是不恰當的，對於複雜模具，同樣是采用（yòng）正常的加熱溫度下進行加熱淬火，在允許（xǔ）的上限溫度加熱後的熱處理變形要（yào）比在允許的下限溫度（dù）加熱的熱（rè）處理變形大得（dé）多。

四、殘留奧（ào）氏（shì）體的影響

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

1、變形原因

因合金鋼（如Cr12MoV鋼)淬火後含有大量殘留奧氏體，鋼中（zhōng）各種組織有不同的比體積，奧氏體的比體積最小，這是（shì）高合金鋼模具淬火低溫回火後體積發生縮小的主要原因。鋼的各種（zhǒng）組織的（de）比體（tǐ）積按下列順序遞減：馬氏體（tǐ）-回火索氏體-珠（zhū）光體（tǐ）-奧氏體

2、預防措施（shī）

（1）適當降低淬火溫度。正如前麵敘述過的淬火加熱溫度越高，殘留奧氏體量越大，因此選擇適（shì）當的淬火加熱溫度是減少模具縮小的（de）重要措施。一般在保證模（mó）具技術（shù）要求的情況下，要考慮模具的綜合性能，適當降低模具的淬火加（jiā）熱溫度。

（2）一些（xiē）數（shù）據表明，Cr12MoV鋼模具淬火後，500℃回火（huǒ）較（jiào）200℃回火的殘留奧氏體量少了一半，所以在保證模具技術要求的前提下，應適當（dāng）提高回火（huǒ）溫度。生產實踐表明：Cr12MoV鋼（gāng）模具500℃回火（huǒ）模具變形（xíng）量最小，而硬度降低不多（2~3HRC）。

（3）模具淬（cuì）火後采（cǎi）取冷處理是減少殘留奧氏體量的（de）最佳工藝，也是減少模具變形、穩定使用時發生尺寸變化的最佳（jiā）措施，因此（cǐ）精密複雜模（mó）具（jù）一般應采用深冷處理。

結論：

精密複（fù）雜模具的變形原因往往是（shì）複雜的，但是果冻传媒官方入口下载隻（zhī）要掌握其變（biàn）形規律，分析其產生的原因，采用不同的方法進行預防模具（jù）的變形是能夠減少的，也是能夠控製的。一（yī）般來說，對精密複雜模具的熱處理變（biàn）形可采取一下方法預防。

（1）合理選材。對精密複（fù）雜模應選擇材質好的微變形（xíng）模（mó）具鋼（如空淬鋼（gāng）），對碳化物（wù）偏析嚴重的模具鋼應進（jìn）行合理（lǐ）鍛造（zào）並進行調質熱處理，對較大和無法鍛造模具鋼可進行固溶雙（shuāng）細化熱處理。

（2）模（mó）具結構設計要合（hé）理，厚薄（báo）不要太懸殊，形狀要對稱，對於變（biàn）形較大（dà）模具要（yào）掌握（wò）變形規律（lǜ），預留（liú）加（jiā）工餘量，對於大型、精密複雜模具可采（cǎi）用（yòng）組合結（jié）構。

（3）精密複雜模具要進行預先熱處理，消除（chú）機（jī）械加工過程中產生的殘餘應力。

（4）合理選擇加熱溫度（dù），控製加熱速度（dù），對於精密複雜模具（jù）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（jù）硬度的前提下，盡量采用預冷、分級冷卻（què）淬火或溫淬火工藝（yì）。

（6）對精密複雜模（mó）具，在條件許可的情況下（xià），盡量采用真空（kōng）加熱淬火和淬火後的深冷處理。

（7）對一（yī）些精密複雜的模具可采（cǎi）用預（yù）先熱處理、時效熱處理、調質氮化熱處理來（lái）控（kòng）製（zhì）模具（jù）的精度。

最後，正確的熱處理工藝操作（如堵孔、綁（bǎng）孔、機械固定、適宜的（de）加熱方法、正確選擇模具的冷卻方向和在（zài）冷卻（què）介質中的運動方向（xiàng）等）和合理的回火熱處理工藝也是減少精密複雜模具變形的有效措施。

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