钻模板热处理变形控制
热处理变形的原因及控制措施
引言 钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比 容变化所造成的体积膨胀， 以及热处理所引起的塑 性变形，使钢件体积及形状发生不同程度改变， 造 成零件的形状和尺寸偏差 . 热处理变形会使工件前 期加工获得的精度受到严重损失， 这些损失有时甚 至通过复杂, 先进的修形技术 （磨齿, 校直等 ） 也难 以恢复 . 这将直接影响工件的精度,强度, 运转时的 噪音, 振动 ,传输功率损失 ,和使用寿命等. 这样即 使用世界上最先进的机床 , 磨床， 也很难加工出高 精度 , 高附加值的产品来 , 由此可见解决热处理变 形的重要性 . 因此， 分析研究工件热处理变形, 开裂 的原因， 掌握其规律性， 并找出减小变形 ,防止开裂 的技术措施， 具有十分重要的意义. 1 热处理变形, 开裂的原因 在生产实际中，热处理变形的表现形式多种多 样， 有体积和尺寸的增大和收缩变形， 也有弯曲 ,歪 扭 , 翘曲等变形， 就其产生的根源来说是由内应力 [1] 所造成的 . 根据内应力的形成原因不同， 可分为热 应力与组织应力 . 工件的变形就是这两种应力综合 影响的结果 . 当应力大于材料的屈服极限时， 就会 发生永久变形， 如果大于材料的强度极限， 工件就 会开裂， 开裂零件无法挽救， 只能报废[2]. 在加热和 冷却过程中， 零件的内外层加热和冷却速度不同造
2013 年第 1~2 期 （ 总第41- 42 期 ）
达州职业技术学院学报
机电与信息技术
热处理变形的原因及控制措施
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模具热处理的变形问题与防范措施的分析(标准版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改模具热处理的变形问题与防范措施的分析(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes模具热处理的变形问题与防范措施的分析(标准版)模具的形状很复杂、品种也比较多、表面比较粗糙，所以制造难度是很大的。
模具经过热处理后会产生严重的变形，这将对模具的使用寿命和质量造成严重的影响。
所以，在模具热处理的过程中要预防和减少模具的变形。
下面主要讲了模具热处理的变形的影响因素和它的预防措施。
模具热处理中的影响因素和变形原因1.1模具材料的影响1.1.1模具材质的影响某工厂有一些结构比较复杂的模具，这些模具都是带有￠60mm圆孔的，这些模具经过热处理之后，一些相邻的模具圆孔会发生椭圆的变形，从而使模具出现报废。
这种钢是微变形钢的一种，按常理来说，不会发生严重变形的现象。
所以，我们对这些变形比较严重的模具进行研究，发现了许多共晶碳化物存在于模具钢中，分布形状呈块状和带状。
1.1.1.1模具发生变形的原因模具钢中有着一些碳化物，这些碳化物是不均匀的，而且按一定的方向呈现，钢的基体组织高于这些碳化物膨胀系数的30％，所以在模具加热的时候，这些碳化物会减小模具圆孔的膨胀，在模具冷却的时候，这些碳化物又会减少模具内孔发生收缩的现象，从而使模具圆孔发生严重变形的现象，就是指这些模具的圆孔产生椭圆的现象。
1.1.2模具选材的影响某工厂从模具的热处理简便的方面考虑，选择了一些截面尺寸相差很大的钢，它的硬度要求比较高，在淬火后模具变形较小。
热处理变形与预防方法
热处理变形与预防方法热处理变形有两种类型：一是尺寸的变化，二是零件几何形状的变化。
热处理技术不同，零件尺寸和几何形状的变形及防变形方法亦不相同。
热处理加热奥氏体化过程中，保温时间越长，温度越高，则溶入奥氏体的碳越多，马氏体转变时产生的膨胀越大。
冷却时，马氏体膨胀最大，上贝氏体次之，下贝氏体和屈氏体的体积变化很小。
低温回火时，马氏体发生收缩，收缩量与过饱和的碳含量成正比。
在室温-200℃加热时，部分残余奥氏体会转变成马氏体，出现膨胀。
但该膨胀因200℃附近马氏体发生分解，因此表现上变化不大。
在常规热处理中，零件形状变化的主要原因是热处理加热和淬火时发生的热应力和相变应力。
加热速度过快、相对于加热炉而言零件太大、零件各部分的温度不同，都会导致热变形。
保温时，加工的残余应力会发生释放而产生变形，零件的自重也会导致变形。
冷却时，由于零件不同部位的冷却速度不同，会形成热应力而使零件变形。
即使冷却速度相同，冷却总是表面快，心部慢。
因此，先相变的表面使未相变的心部发生塑性变形。
如果材料中存在合金成分的偏析，或者表面脱碳，则相变应力更不均匀，更易导致零件变形。
另外，如果零件厚薄不均，也会造成冷却速度不同。
在锻件的热处理中，减少变形的零件摆放方式，一是尽可能垂直吊挂，二是垂直放在炉底部，三是用两点水平支撑，支点位置处于全长的三分之一与四分之一之间，四是平放于耐热钢工装上。
在零件的冷却过程中，淬火介质的种类、冷却性能、淬硬性等与变形有关。
冷却性能的变化可通过改变介质的黏度、温度、液面压力、使用添加剂、搅拌等进行调节。
淬火油的黏度越高，温度越高，椭圆形变形越小。
在静止状态下，变形较小。
以下几种方式可有效降低变形：①盐浴淬火；②高温油淬火；③QSQ法；④减压淬火；⑤一槽三段淬火。
盐浴淬火和高温油淬火相似，都是在马氏体转变温度处淬火，使马氏体相变的均匀性增加。
QSQ是双液淬火。
减压淬火是通过降低淬火介质的液面压，从而延长蒸汽膜阶段，高温区的冷却速度下降，使零件各部分的冷却速度均匀。
预防热处理变形的八项措施
预防热处理变形的八项措施
为了提高金属工件或模具的使用性能,可以对金属件进行热处理工艺,但是在热处理过程中,如果没有按照合理的要求,很容易导致金属工件或模具经过热处理后而变形,那导致工件热处理后变形的原因是什么,采取哪些措施进行预防。
八大措施预防热处理变形:
1、合理选材。
对精密复杂模具应选择材质好的微变形模具钢(如空淬钢),对碳化物偏析严重的模具钢应进行合理锻造并进行调质热处理,对较大和无法锻造模具钢可进行固溶双细化热处理。
2、模具结构设计要合理,厚薄不要太悬殊,形状要对称,对于变形较大模具要掌握变形规律,预留加工余量,对于大型、精密复杂模具可采用组合结构。
3、精密复杂模具要进行预先热处理,消除机械加工过程中产生的残余应力。
4、合理选择加热温度,控制加热速度,对于精密复杂模具可采取缓慢加热、预热和其他均衡加热的方法来减少模具热处理变形。
5、在保证模具硬度的前提下,尽量采用预冷、分级冷却淬火或温淬火工艺。
6、对精密复杂模具,在条件许可的情况下,尽量采用真空加热淬火和淬火后的深冷处理。
7、对一些精密复杂的模具可采用预先热处理、时效热处理、调质氮化热处理来控制模具的精度。
8、在修补模具砂眼、气孔、磨损等缺陷时,选用冷焊机等热影响小的修复设备以避免修补过程中变形的产生。
（钢铁英才网）。
7个减小热处理变形的方法
7个减小热处理变形的方法热处理是通过加热和冷却金属材料来改变其性质的过程。
在进行热处理过程中，材料会发生变形，这是由于温度和应力的变化引起的。
为了减小热处理过程中的变形，可以采取以下7种方法：1.加工前热处理：在材料进行初次加工之前，可以进行热处理以减小后续加工过程中的变形。
这样可以通过改变材料的晶体结构和分布来改变其屈服强度和塑性，从而减小变形。
2.采用复合材料：复合材料由两种或多种不同的材料组成，其中一个材料具有较高的强度和刚性，而另一个材料具有较高的韧性和延展性。
通过使用复合材料，可以在一定程度上减小热处理过程中的变形。
3.控制变形工艺参数：在进行热处理过程中，可以通过控制加热温度、冷却速率和时间等参数来减小变形。
例如，降低加热温度和冷却速率可以减少变形量。
4.施加局部应力：在进行热处理过程中，可以在材料上施加一定的局部应力来减小整体的变形。
这可以通过冷却或加热过程中施加压力实现，从而使材料变形更加均匀。
这种方法可以大大降低材料的变形量。
5.使用支撑装置：在进行热处理过程中，可以使用支撑装置或夹具来固定材料，以减小变形。
这些支撑装置可以帮助保持材料的形状和尺寸，从而降低变形。
6.采用适当的冷却介质：在进行热处理过程中，选择适当的冷却介质可以减小变形。
不同的冷却介质具有不同的冷却速率，可以根据需要选择合适的冷却介质，以减小变形。
7.进行后续时效处理：在进行热处理后，可以进行后续的时效处理以减小变形。
时效处理是通过在一定时间内将材料保持在一定的温度下，使其继续发生晶体结构和性质的变化。
这样可以通过改变材料的结构和性质来减小变形。
优化热处理工艺控制模具变形
优化热处理工艺控制模具变形摘要模具在热处理过程中极易变形,也是实际生产过程中经常碰到的课题。
本文结合实际,在模具的锻造及加工过程中就优化热处理工艺控制模具变形进行了分析、研究和探讨,并在实际运用中取得了较好的效果。
关键词热处理;模具;变形金属模具在热处理过程中易产生变形,特别是对于加工精度要求较高的模具而言,热处理工艺选择不当也易导致模具报废。
因此,优化热处理工艺控制模具的变形也是企业在实际生产过程中经常碰到的话题。
现以图1模具的热处理为例,对其热处理工艺方法探讨。
该模具技术要求:6个Φ12mm孔尺寸及误差和位置尺寸及误差要求如图1所示,平面度误差小于0.02mm,模具材料为Cr12MoV,硬度为HRC58~62。
由此可见,该模具加工精度要求较高,故其加工工艺不同于一般模具,尤其是锻造、热处理时要采取严格措施,防止模具变形。
基于这一要求,经反复试验、研讨,制订了模具的加工、热处理工艺方案,并付于实施。
1 模具坯料锻造工艺Cr12MoV钢的化学成份复杂,属高碳高铬冷作模具钢,再结晶温度高,若始锻温度偏低,则易产生冷作硬化现象,所以该模具坯料的终锻温度要控制在固溶线(Acm)以下,共析线(A1)以上50~100℃,若终锻温度太高,停锻后模具坯料组织内将出现晶粒粗大的二次网状渗碳体,大大降低模具综合性能;终锻温度太低,则再结晶困难,加工硬化现象严重,模具变形抗力大,塑性差。
通过实践多次证实,Cr12MoV钢的实际可锻温度范围比较狭窄(约250℃左右),经过实践对比及相关资料查阅研究,最终确定始锻温度为1 100~1 150℃,终锻温度为880~900℃。
同时,要选择合适的锻造比,一般选择3~4,以充分破碎网状碳化物,细化内部组织晶粒并使坯料内部组织纤维流向垂直于模具大平面,以利于控制热处理时模具的变形。
2 模具退火处理工艺模具坯料锻造后要采取球化退火,使模具坯料组织内网状渗碳体球状化,以降低硬度和提高韧性,改善模具坯料的切削加工性能和机械性能,同时也为后面的淬火工序做准备,减少模具淬火时产生变形和裂纹的倾向。
热处理变形产生的原因及控制方法
热处理变形产生的原因及控制方法1. 引言热处理是一种常用的工艺，用于改善金属材料的机械性能。
然而，热处理过程中常常会引起材料的无意变形，对最终产品的质量造成影响。
本文将探讨热处理变形产生的原因以及相应的控制方法。
2. 原因热处理变形产生的原因可以从以下几个方面来分析：2.1. 内应力释放热处理过程中，材料内部会产生应力，特别是在急冷或急热的情况下。
当材料的结构发生变化时，这些应力会引起材料的塑性变形，导致尺寸变化或形状失真。
2.2. 相变效应在热处理过程中，金属材料的组织可能发生相变。
例如，当钢材经过淬火过程时，奥氏体会转变为马氏体。
这种相变过程会引起材料的体积变化和形状失真。
2.3. 不均匀加热或冷却如果热处理过程中加热或冷却不均匀，材料的局部温度会存在差异。
这种温度差异会导致材料的非均匀膨胀或收缩，从而引起变形。
3. 控制方法为了减少热处理产生的变形，可以采取以下控制方法：3.1. 控制加热和冷却速率合理控制加热和冷却速率，避免过快或过慢，可以减少材料的变形。
在进行急冷或急热处理时，可以采取预先控制的温度梯度，以缓解内应力的释放。
3.2. 优化工艺参数通过调整热处理过程中的工艺参数，如温度、时间和冷却介质等，可以最大限度地减少材料的变形。
合理选择工艺参数，可以提高材料的均匀性和稳定性。
3.3. 采用合适的支撑结构对于形状复杂的工件，可以采用合适的支撑结构来减少变形。
支撑结构可以提供一定的约束，防止材料发生不受控制的变形。
4. 结论热处理变形是热处理过程中常见的问题，但通过合理的控制方法可以有效减少其影响。
合理控制加热和冷却速率、优化工艺参数以及采用合适的支撑结构都是减少热处理变形的有效途径。
这些控制方法可以提高最终产品的质量和性能。
---以上是关于热处理变形产生的原因及控制方法的内容。
请基于以上内容，进一步完善和添加具体细节，使文档达到800字以上的要求。
热处理变形校正方法
热处理变形校正方法在金属加工行业中，热处理是一个至关重要的环节，它能够改善材料的性能，为产品提供必要的强度和硬度。
然而，热处理过程中往往伴随着变形的问题，这给产品质量带来了挑战。
本文将详细介绍热处理变形校正的方法，帮助读者更好地理解和应对这一工艺难题。
一、热处理变形的原因热处理变形主要是由于材料在加热和冷却过程中，内部应力重新分布所导致的。
当材料暴露在高温环境下，其晶体结构会发生改变，冷却后，这些改变会导致尺寸变化和形状变形。
二、热处理变形校正方法1.预防措施：- 选择合适的材料：不同材料的热处理变形程度不同，选择变形较小的材料是预防变形的有效手段。
- 优化热处理工艺：通过调整加热速度、保温时间、冷却速度等参数，降低热处理变形的风险。
2.变形校正方法：- 机械校正：通过机械力对变形部位进行校正，如锤击、拉伸等，但这种方法仅适用于轻微变形。
- 热校正：利用材料在高温下的塑性变形，对变形部位进行加热至适当温度后进行校正。
这种方法对操作技术要求较高，需防止过度加热导致新的变形。
- 液体校正：将变形部位浸入高温液体中，利用液体的压力和温度对变形进行校正。
此方法适用于复杂形状的零件。
3.数控加工校正：- 采用数控加工技术，根据变形量对零件进行精确加工，以消除变形影响。
这种方法适用于高精度要求的零件。
4.表面处理：- 对变形部位进行表面处理，如喷漆、氧化等，以掩盖或补偿变形。
三、总结热处理变形是金属加工中不可避免的问题，但通过合理的预防措施和校正方法，可以最大限度地降低变形对产品质量的影响。
在实际操作中，应根据具体情况选择合适的校正方法，确保产品达到预期的性能和质量要求。
热处理变形原因与变形控制技术措施论文
热处理变形原因的分析与变形控制技术措施摘要:模具在热处理中的变形可导致模具超差报废,因而探讨其变形规律在生产中具有重要意义。
关键词:模具热处理变形分析控制措施1 热处理变形原因的分析模具零件淬火时由于热应力与组织应力的综合作用引起尺寸和形状的偏差。
由于零件的几何形状、截面尺寸不同,在淬火加热与冷却过程中因加热与冷却速度的差异,就会引起了零件体积膨胀、收缩及变形等。
影响淬火变形的原因是多方面的,主要与钢的化学成分和原始组织、零件的几何形状、尺寸大小及热处理工艺等因素有关。
然而,采取有效的预防措施,改善与优化热处理工艺,致力将模具热处理变形严格控制在最小限度之内。
2 热处理变形的类型及特征2.1 类型热处理变形有尺寸变化和形状变化两大类。
尺寸变化是因淬火时发生膨胀或收缩使尺寸改变。
形状变化即本身发生的形状改变,因应力而发生变形,如弯曲、扭转等变形。
在生产实践中,尺寸变化与形状变化常常重叠出现。
2.1.1 尺寸变化是因热处理过程中组织发生变化而引起的膨胀、收缩的结果。
淬火时组织转变为马氏体则膨胀,若残余奥氏体量多则变为收缩。
冷处理时因残余奥氏体转变成马氏体又引起膨胀。
马氏体引起的体积膨胀随钢中碳含量增加而变大;其尺寸变化量亦随着增大。
淬火钢回火时马氏体发生分解,而引起收缩;收缩量随马氏体中c%的增多而增大,但若以淬火前的状态为基准,淬火回火后尺寸变化的总合,其结果仍是膨胀。
2.1.2 形状变化是因淬火钢内部的应力及加于外部的力量而引起的。
内部应力是因温度分布不均或因组织转变而引起的。
而外部的力主要是因自重而导致“下垂”。
加热温度越高、保温时间越长,这种因本身重量而引起的“下垂”变形更易发生。
工件加热时,因机械加工或常温加工所产生的残余应力,将发生形状变化。
即使是均匀加热,因钢的屈服点随温度上升而降低之故,此时只要有少许应力存在即发生变形。
因残余应力于外部周围较强。
当温度上升自外部进行时,变形于外部周围特别显著。
热处理变形问题的解决办法
热处理变形问题的解决办法本文基于热处理变形的机理及其影响因素，浅谈热处理变形的预防控制及后期的机加工补救方法。
一，导致热处理变形的因素1，碳含量及其对热处理变化量的影响高碳钢屈服强度的升高,其变形量要小于中碳钢。
对碳素钢来说,在大多数情况下,以T7A钢的变形量为最小。
当碳的质量分数大于0.7％时,多趋向于缩小;但碳的质量分数小于0.7％时,内径、外径都趋向于膨胀。
碳素钢本身屈服强度相对较低,因而带有内孔(或型腔)类的碳素钢件,变形较大,内孔(或型腔)趋于胀大。
合金钢由于强度较高,Ms点较低,残余奥氏体量较多,故淬火变形较小,并主要表现为热应力型的变形,其钢件内孔(或型腔)趋于缩小。
因此,在与中碳钢同样条件下淬火时,高碳钢和高合金钢工件往往以内孔收缩为主。
2，合金元素对热处理变形的影响合金元素对工件热处理变形的影响主要反映在对钢的Ms点和淬透性的影响上。
大多数合金元素,例如,锰、铬、硅、镍、钼、硼等，使钢的Ms点下降,残余奥氏体量增多,减小了钢淬火时的比体积变化和组织应力,因此,减小了工件的淬火变形。
合金元素显著提高钢的淬透性,从而增大了钢的体积变形和组织应力,导致工件热处理变形倾向的增大。
此外,由于合金元素提高钢的淬透性,使临界淬火冷却速度降低,实际生产中,可以采用缓和的淬火介质淬火,从而降低了热应力,减小了工件的热处理变形。
硅对Ms点的影响不大,只对试样变形起缩小作用;钨和钒对淬透性和Ms点影响也不大,对工件热处理变形影响较小。
故工业上所谓微变形钢,均含有较多量的硅、钨、钒等合金元素。
3，原始组织和应力状态对热处理变形的影响工件淬火前的原始组织,例如,碳化物的形态、大小、数量及分布,合金元素的偏析,锻造和轧制形成的纤维方向都对工件的热处理变形有一定影响。
球状珠光体比片状珠光体比体积大,强度高,所以经过预先球化处理的工件淬火变形相对要小。
对于一些高碳合金工具钢,例如,9Mn2V、CrWMn和GCr15钢的球化等级对其热处理变形开裂和淬火后变形的校正有很大影响,通常以2.5-5级球化组织为宜。
机床热变形的控制与防止【对症下药】
机床的热变形是影响机床加工精度的主要因素之一，它会造成误差的产生，降低产品的精度。
给加工生产带来一定的困扰。
机床的热变形会直接导致线性位移发生变化、角度发生变化、部件直线度发生变化。
所以，对于操作者来说要做好热误差的控制和防止是十分重要的。
那么，机床热变形的控制与防止的方法都有哪些呢？下面我们就来具体介绍一下。
1、工艺上的措施（1）在精加工开始之前，先让机床空转一段时间，等机床达到热平衡状态后再进行加工。
有时为了缩短空转时间，工作人员让机床进行高于工作速度的空转以迅速预热。
（2）加工一批零件时，不要停车或尽量缩短停车时间，防止破坏机床热平衡。
（3）进行加工高精度时，应采用冷却装置来保持加工区域的恒定温度，但要注意冷却装置应尽量远离机床并采取隔热措施。
（4）用软件热误差补偿的方法进行机床的改造。
2、进行机床设计采取的措施（1）减少热源的发热量热源的发热是导致机床发生热变形的主要原因，因此，想要减少热变形可以通过减少热源的发热量来达到。
当然在加工过程中发热使不可避免的，但可以通过采用一些措施尽量减小热源发热量。
进行精密加工过程中，主轴轴承是主要热源。
因此，提高轴承质量，改善轴承润滑条件就是减少主轴箱发热的重要手段，如采用低粘度的润滑油和锂基润滑脂等或改用液压主轴或空气静压主轴来减小摩擦发热；改善机床导轨的摩擦润滑条件，如采用低摩擦系数的导轨材料或静压导轨等；提高齿轮的传动精度；改善丝杠的运动条件，如采用滚珠丝杠等等。
（2）合理结构设计将热源置于散热的位置，如立式机床往往将电动机置于主轴顶部，并采用风冷散热装置进行散热；对电动机、液压系统、变速箱等产生热源的部件从主机中分离出去或者采用隔热罩将热源隔开；注意机构的对称性设计，比如主轴箱的内部结构中注意轴、轴承以及齿轮等传动元件安放的对称性可以均衡箱壁的温升来减小其热变形，铣床立柱和升降台内部传动元件的安排就应该如此设计，这就是热对称设计。
（3）均匀机床部件的温升减少热误差还可以通过减小机床部件的温差来达到。
热处理变形原因及其控制方法
在实际的加工生产中，热处理变形往往困扰着许多加工制造者，热处理变形给后续的加工造成了很多困难，影响生产效率。
由于热处理工艺对工件产生的温度变化，变形是在所难免的，要做到完全不变形也是不可能的，一般解决方法是吧变形量控制在一定的范围内。
一、热处理变形产生的原因钢在热处理的加热、冷却过程中可能会产生变形，甚至开裂，其原因是由于淬火应力的存在。
淬火应力分为组织应力和热应力两种。
由于组织应力和热应力作用，使热处理后零件产生不同残留应力，可能引起变形。
当应力大于材料的屈服强度时变形就会产生，因此，淬火变形还与钢的屈服强度有关，材料塑性变形抗力越大，其变形程度也就越小。
二、减少和控制热处理变形的方法1.合理选择材料和提高硬度要求对于形状复杂，截面尺寸相差较大而又要求变形较小的零件，应选择淬透性较好的材料，以便使用较缓和的淬火冷却介质淬火。
对于薄板状精密零件，应选用双向轧制板材，使零件纤维方向对称。
对零件的硬度要求，在满足使用要求前提下，尽量选择下限硬度。
2.正确设计零件零件外形应尽量简单、均匀、结构对称，以免因冷却不均匀，使变形开裂倾向增大。
尽量避免截面尺寸突然变化，减少沟槽和薄边，不要有尖锐棱角。
避免较深的不通孔。
长形零件避免截面呈横梯形。
3.合理安排生产路线，协调冷热加工与热处理的关系对于形状复杂、精度要求高的零件，应在粗、精加工之间进行预先处理，如消除应力、退火等。
做好毛坯预备热处理，使组织更加均匀化。
4.改进热处理工艺和操作（1）热处理温度的控制在满足热处理工艺要求的情况下，尽量降低淬火加热温度且缩短保温时间，这样零件的高温强度损失较少。
塑性抗力增强，零件的抗应力形变、抗淬火变形的综合能力增强，从而减少了变形。
（2）选择较缓和的淬火冷却介质采用分级淬火能显著减少金属淬火时产牛的热应力和组织应力，是减少一些形状复杂零件的有效办法。
这种淬火方法由于在马氏体转变前零件各部分温度已经趋于均匀，并在缓慢冷却条件下完成马氏体转变，这样不仅减小了淬火热应力，而且显著降低组织应力，因而有效地减小或预防止零件淬火变形。
热处理变形产生的原因及控制方法
热处理变形产生的原因及控制方法摘要：热处理变形是热处理过程中的主要缺陷之一，对于一些精密零件和工具、模具，常常会因为热处理变形超差而报废。
为此，本文对热处理变形产生的原因进行了阐述，并总结了减少和控制热处理变形的几种方法。
关键词：热处理变形、产生原因、控制方法引言：金属热处理是将金属工件在适当的温度下通过加热、保温和冷却等过程，使金属工件内部组织结构发生改变，从而改善材料力学、物理、化学性能的工艺。
热处理是改善金属工件性能的一种重要手段[1]。
在工件制造中选取合适的材料后，为了达到工艺要求而经常采用热处理工艺，但是热处理除了具有积极作用外，在处理过程中也不可避免地会产生形变。
在实际生产中，热处理产生的变形，对后续工序的影响是至关重要的，有些贵重材料和一些机器中的重要零部件，因变形过大而导致报废。
钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比容变化所造成的体积膨胀，以及热处理所引起的塑性变形，使钢件体积及形状发生不同程度改变[2～5]。
变形是热处理较难解决的问题，要完全不变形是不可能的，一般是把变形量控制在一定范围内。
正文：1热处理变形的原因在生产实际中，热处理变形的表现形式多种多样，有体积和尺寸的增大和收缩变形，也有弯曲、歪扭、翘曲等变形，就其产生的根源来说, 可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形两大类[6～11]。
(1) 内应力塑性变形热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性, 都会产生内应力, 在一定塑性条件的配合下, 就会产生内应力塑性变形。
在加热和冷却过程中, 零件的内外层加热和冷却速度不同造成各处温度不一致,致使热胀冷缩的程度不同, 这样产生的应力变形叫热应力塑性变形。
在加热和冷却过程中, 零件的内部组织转变而发生的时间不同, 这样产生的应力变形叫组织应力变形塑性变形。
(2) 比容变形在热处理过程中, 各种相结构的组织比容不同,在相变时发生的体积和尺寸变化为比容变形。
比容变形一般只与奥氏体中碳和金元素的含量、游离相碳化物、铁素体的多少、淬火前后组织比容变化差和残余奥氏体的多少和钢的淬透性等因素有关。
优化热处理工艺控制模具变形
优化热处理工艺控制模具变形1 热处理变形原因由于模具零件的结构形状、截面尺寸的差异，各处厚薄不均及存在尖锐圆角等因素，热处理（加热、保温、冷却）过程中因加热与冷却的速率不同，在热应力、组织应力及相变体积变化的综合作用下，引起零件体积膨胀或收缩，从而使尺寸与形状发生偏差，影响淬火变形的原因是多方面的，主要与钢的化学成分和原始组织、零件的几何形状、尺寸大小及热处理工艺等因素有关。
然而，采取有效的预防措施，改善与优化热处理工艺，致力将模具热处理变形严格控制在最小限度之内。
2 关于模具热处理环节的分析为了促进模具热处理系统的健全，我们要针对其内部运作模式，进行深化应用，确保其模具的热处理环节的优化，确保其热处理模式的深化应用，为此我们要进行其相关模具的有效应用，确保其微变形刚的有效选择，通过对其空淬钢的应用，满足实际工作的需要，某工厂提供了一系列的钢杂模具，该模具的圆孔是标准类型的，通过其热处理模式的应用后，有些模具圆孔出现严重变形情况，导致其模具的报废。
该型号的钢是一种微变形钢，按照相关理论，我们得知其不会产生较大的变形情况，我们通過相关模具的深化分析，得出其磨具钢内部含有一系列的共晶碳化物，这些碳化物呈现块状分布模式，其模具的椭圆形状的出现正是由于这一系列的共晶碳化物导致的，其影响了钢模具的日常热处理模式的应用，无论是加热还是冷却，都一定程度导致了其模具的圆孔的变形。
3 模具热处理环节变形的影响因素3.1 模具材料的影响模具椭圆（变形）产生的原因：这是因为模具钢中呈一定方向分布的不均匀碳化物的存在，碳化物的膨胀系数比钢的基体组织小30%左右，加热时它阻止模具内孔膨胀，冷却时又阻止模具内孔收缩，使模具内孔发生不均匀的变形，使模具的圆孔出现椭圆。
所以钢材的冶金质量事关重要。
正确选择模具钢材，是减少冲模热处理变形的关键因素之一。
选材的主要依据是模具零件的工作条件、生产批量及材料的工艺性，要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢，尤其是热处理工艺性良好，并兼顾经济性。
热处理变形控制及校正方法
热处理变形控制及校正方法在热处理过程中，工件变形是一种不可避免的现象。
变形量保持在一定的要求范围内不影响工件的使用，但变形过大、以至于超出公差要求范围则工件报废，不能使用，造成浪费。
本文通过对多年实际操作经验的总结，从理论上阐述了工件热处理产生变形的原因，并联系生产实际，介绍了在热处理各个环节中产生变形的因素并极具针对性的介绍了控制各种产生变形的因素，诸如：分级淬火、等温淬火、预冷淬火等热处理控制变形方法及其他确实有效的变形控制方法。
并以实际生产中的产品为例，对比证明了相关控制并减小热处理变形的方法。
以及实际生产过程中，在产生较大变形的情况下，针对不同的产品特性所采取的校型方法。
1、热处理变形产生的原理及危害工件淬火中引起的变形（宏观或微观）是操作中一种常见庛病，碳素钢薄板类工件在淬火前采用综合工艺可以在不同程度控制变形，对于模具钢、高速钢、量具钢可以结合分级淬火、等温淬火、预冷淬火减小变形量。
热处理的各个环节，都存在导致产生变形的因素。
物体的“热胀冷缩”是众所周知的一种现象，钢材同样也是如此，淬火时当高温工件放入淬火冷却剂时，遇冷工件必然会产生收缩。
工件截面上各部分的冷却是有先后的，因此各部分发生收缩也就有了先后，工件表面先冷却、先发生收缩，工件中心后冷却，还没有发生收缩。
这样表面的收缩就必然要受到中心部分的牵制。
这种由于工件表里热胀冷缩的不一致（即有温差）而造成的内应力称热应力。
钢在淬火冷却过程中还要发生奥氏体向马氏体组织的转变过程，由于奥氏体的比容较马氏体小得多，所以在奥氏体向马氏体转变的同时，也就伴随着发生体积的膨胀。
由于工件截面上各部分的冷却速度不一致，因此发生组织的转变和体积的膨胀也就不一致。
工件表面先冷到Ms点，先发生转变和膨胀，而此时中心部分却尚未（或正在）开始发生转变和膨胀，这样表面的体积必然要受到中心部分的约束。
这种由于工件表里组织转变的不一致而造成的内应力称组织应力。
对每一个淬火工件来讲，既有热应力，又有组织应力，问题在于这两种应力综合的结果如何。
模板变形控制措施
模板变形控制措施一、模板变形控制1、模板及支架系统设计时，应考虑其本身自重，施工荷载及混凝土浇捣时侧向压力和振捣时产生的荷载，以保证模板及支架有足够承载能力和刚度。
2、梁底支撑间距应能保证在混凝土重量和施工荷载作用下不产生变形，支撑底部若为泥土地基，应先认真夯实，设排水措施，并铺放通长垫木或型钢，以确保支撑不沉陷。
3、组合小钢模拼装时，连接件应按规定放置，围檩及对销螺栓间距、规格应按设计要求设置。
4、梁、柱模板若采用卡具时，其间距要按规定设置，并要卡紧模板，其宽度比截面尺寸略小。
5、浇捣混凝土时，要均匀对称下料，控制浇灌高度，特别是门窗洞口模板两侧，既要保证混凝土振捣密实，又要防止过分振捣引起模板变形。
6、梁、墙模板上部必须有临时撑头，以保证混凝土浇捣时，梁、墙上口宽度。
7、当梁、板跨度大于或等于4m时，模板中间应起拱，当设计无具体要求时，起拱高度宜为全跨度的1/1000～3/1000。
二、模板标高偏差控制1、严格控制木模板含水率，制作时拼缝要严密。
2、木模板安装周期不宜过长，浇捣混凝土时，木模板要提前浇水湿润，使其胀开密缝。
3、钢模板变形特别是边框，要及时修整平直。
4、钢模板间嵌缝措施要控制，不能用油毡、塑料布、水泥袋等嵌缝堵漏。
5、梁、柱交接部位支撑要牢靠，拼缝严密，发生错位要校正好。
三、安全保证措施1、加强安全教育，规范施工作业。
提前对工人进行安全培训，提高施工人员对安全生产重要性的认识，树立安全第一的思想，工人统一上意外伤害保险。
一方面要让上路的施工人员必需穿带标志安全服，另一方面要加强施工车辆管理，保证上路车辆车况良好，各种手续齐全，避免事故发生。
2、加强安全监督巡查。
要求施工队在施工时，合理安排，加强工序衔接。
3、建立长期的安全教育制度，定期对作业人员进行安全教育，使作业人员充分认识到安全作业的重要性，提高安全防范意识。
4、合理摆放施工标志等安全设施。
5、所有机械设备严禁非操作人员进行操作、酒后操作、疲劳操作。
热处理变形产生的原因及控制方法
热处理变形产生的原因及控制方法(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除热处理变形产生的原因及控制方法摘要：热处理变形是热处理过程中的主要缺陷之一，对于一些精密零件和工具、模具，常常会因为热处理变形超差而报废。
为此，本文对热处理变形产生的原因进行了阐述，并总结了减少和控制热处理变形的几种方法。
关键词：热处理变形、产生原因、控制方法引言：金属热处理是将金属工件在适当的温度下通过加热、保温和冷却等过程，使金属工件内部组织结构发生改变，从而改善材料力学、物理、化学性能的工艺。
热处理是改善金属工件性能的一种重要手段[1]。
在工件制造中选取合适的材料后，为了达到工艺要求而经常采用热处理工艺，但是热处理除了具有积极作用外，在处理过程中也不可避免地会产生形变。
在实际生产中，热处理产生的变形，对后续工序的影响是至关重要的，有些贵重材料和一些机器中的重要零部件，因变形过大而导致报废。
钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比容变化所造成的体积膨胀，以及热处理所引起的塑性变形，使钢件体积及形状发生不同程度改变[2～5]。
变形是热处理较难解决的问题，要完全不变形是不可能的，一般是把变形量控制在一定范围内。
正文：1热处理变形的原因在生产实际中，热处理变形的表现形式多种多样，有体积和尺寸的增大和收缩变形，也有弯曲、歪扭、翘曲等变形，就其产生的根源来说, 可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形两大类[6～11]。
(1) 内应力塑性变形热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性, 都会产生内应力, 在一定塑性条件的配合下, 就会产生内应力塑性变形。
在加热和冷却过程中, 零件的内外层加热和冷却速度不同造成各处温度不一致,致使热胀冷缩的程度不同, 这样产生的应力变形叫热应力塑性变形。
在加热和冷却过程中, 零件的内部组织转变而发生的时间不同, 这样产生的应力变形叫组织应力变形塑性变形。
模具热处理常见变形原因及控制措施
44模具是将金属)塑料)玻璃等原料通过锻压)冶炼)注塑)吹 塑)挤出等方法成形为工件的基础工艺装备# 工业生产中的许 多工件都通过模具成形"它的生产制造水平已经成为评价一个 国家制造业水平高低的重要指标# 模具产品的材料和热处理 工艺是影响模具使用寿命和质量精度的重要因素-$.-). # 在生 产实践中"模具的热处理变形普遍存在"影响模具的几何精度 及模具工件间的配合精度# 精度上的不匹配使模具产品在工 作时极易报废"甚至出现安全事故"带来极大损失#
%模具热处理常见变形原因 模具的热处理变形主要是由加热和冷却时产生的热应力) 机械加工时产生的残余应力)组织转变时产生的组织应力所造 成的# 影响模具热处理变形主要有以下几个常见因素# $&$ 模具选材不适当 造成模具热处理变形的一个重要原因是模具工件材料的 化学成分# 模具在淬火时"组织将发生奥氏体向马氏体的转 变"由于马氏体的密度低于奥氏体"所以组织转变后模具体积 会膨胀# 在模具回火时"使马氏体转变成回火托氏体)回火索 氏体"比体积减小"从而导致模具体积减小# 所以对于普通钢 材来讲"碳含量起着较为重要的作用"碳含量越高"形成马氏体 时的体积变化越大"热处理后模具的变形也就越大# 比如"碳 素工具钢比合金工具钢的热处理变形大# $&) 模具结构设计不佳 模具热处理变形的另一个重要原因是模具结构设计不佳" 体现在模具形状是否对称)模具的刚度以及模具的壁厚是否均 匀等# 例如"模具在热处理后由于其材料)形状和热处理工艺的 影响会出现变形"本质原因是模具结构上存在有孔)槽类结构导 致其截面积发生突变"或模具壁厚不均引起加热时受热不均匀 等情况"使模具在淬火时各部位之间热应力和组织应力不同"进 而各部位体积膨胀不均匀"所以最后表现为模具结构的宏观变 化# 除此之外"模具加工过程中因加工工艺问题"对加工困难部 位)形状复杂结构大多采用镶件的手段完成"但也因此使模具结 构发生了改变"导致内部残余应力失衡"因此需要采取适当的热 加工工艺规程来消除内部残余应力)减少变形-(. # $&( 模具毛坯锻造工艺不良 锻造过程不充分或选择了不恰当的锻造比对改善碳化物 偏析和毛坯组织纤维流线的合理排列不利# 例如"模具锻造时 锻造变形量小容易导致模具最终球化组织球化不良)粗大不 均"组织中存在网状偏析碳化物"这些碳化物将使模具在淬火 后极易产生变形"严重时还会发生扭曲和开裂# $&3 模具内部残余应力 模具在锻造和冷却过程中)各种机械加工过程中所产生的 加工应力"以及模具的结构设计形状"如截面积突变)存在尖角 等"将会使模具内部残余应力在热处理过程中得到释放"产生变 形-3. # 例如机加工时"刀具对模具有挤压作用"使模具内各部分 金属产生了不均等的体积变化"进而产生了机械加工应力# $&5 模具热处理规程 $&5&$ 加热温度的影响 虽然提高淬火加热温度可以提高模具淬火后硬度"但奥氏 体晶粒也会随着温度的升高而增大"降低模具力学性能"增加
模具热处理变形与开裂的预防措施
图 !/
构 " 化繁为简 " 化大为小 " 变模具内表面为外表面 " 不仅 便于冷热加工 " 而且能有效地减小变形与开裂 # 设计组合式结构 时 " 一 般 应 在 不 影 响 配 合 精 度 的 情 况下按下列原则进 行 分 解 $ ( 调 整 厚 度 " 使 截 面 相 差 悬 殊的模具在分解后 截 面 基 本 均 匀 # ) 在 容 易 产 生 应 力 集 中的地方分解 " 分散其应力 " 防止开裂 # * 配合 工 艺 孔 " 使结构对称 # + 便 于 冷 % 热 加 工 " 便 于 拼 装 # , 最 为 重 要的是必须确保使用性 # 如图 * 所示为一 大 型 凹 模 " 若 采 用 整 体 式 结 构 " 不 但热处理有困难 " 而 且 淬 火 后 型 腔 各 处 收 缩 不 一 致 " 甚 至会引起刃口凹凸 和 平 面 扭 曲 " 且 在 以 后 的 加 工 中 难 以 补救 # 因此 " 可采用组 合 式 结 构 " 按 图 * 中 虚 线 分 为 四 块 " 经热处理后再拼 装 成 型 并 磨 削 再 配 合 # 这 不 仅 使 热 处理简化 " 而且解决了变形问题 #
图 4! 半圆形模具
钢不少于三次 # 以保证碳化物破碎并均匀分布 " % !& 锻造比 ! 要 有 一 定 的 锻 造 比 # 如 高 合 金 钢 总 锻 造比一般为 4$6 "" % -& 加热速度 ! 缓 慢 升 温 到 4 " "< 左 右 # 而 后 再 缓 慢加热到 6 6 " "$6 6 / "< " 在加 热 过 程 中 # 应 将 毛 坯 经 常 翻转 # 力求加热均匀 $ 烧透 " % 5& 控制终锻 温 度 ! 终 锻 温 度 过 高 # 晶 粒 易 长 大 # 性能变差 ( 终锻温度过低 # 塑性降低 # 易形成带 状 组 织 # 还易断裂 "
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８ ５ ０ ￣ Ｃ作为淬 火温度 ，对于ＧＣｒ ｌ ５ 钢 的产 品比 较适 合 ，而对于Ｃ ｒ ＷＭｎ ￣ ］ 的产品有些偏高。过高
图１ Ｂ ＭＰ 隔盘钻模板
的淬 火 温 度 ，使 马 氏体 针粗 大 ，组 织过 热 ，造 成零
１ ． 原工艺及 分析
原工艺流程为 ：圆钢 （ 退火态 ）下料 一机械加 工一淬火 、回火一精磨两平面 。淬火 、回火工艺使 控制 。８ ０ ０ ～８ １ ０ ℃一次 分级冷 却后 ，立 即转移到 ２ ６ ０ ～２ ８ ０ ℃硝盐中作第二次分级 ，分级时间同预热
织 ，支罗钻柄部硬度的控制关键在此 。分级后 出炉
空冷。
３ ． 结语
按上述工艺处理后的无径支 罗钻 ，刃部硬度５ ８
处 理 后 ，高 速 钢 刃部 的 淬 火 晶 粒 度 为 Ｈｓ ｓ
钢１ ２ 级 ，ＨＳ Ｓ — Ｌ 钢 为１ １ ～１ ０ ． ５ 级 ，刃尖硬 度６ ２ ～ ６ ５ Ｈ Ｒ Ｃ ｌ ６ ５ 钢柄部的淬火后硬度为４ ０ ～５ ０ Ｈ Ｒ Ｃ 。
Ｈ
钻模板热处理变形控制
镇江大 力液压 马达有 限责任公 司 （ 江苏 ２ １ ２ １ ２ ７ ） 宁云龙
液压产 品的油孔较多 ，大量的孔需要借助钻模 板在摇 臂钻床上加工 ，产 品的精度直接受制于钻模 板各孔的精度 。随着用户要求的不断提高 ，模板的
用的设备 为天龙科技 炉业生 产的Ｒ Ｍ９ 多 用 炉 生 产
一 —
寸相仿的后盖产品 （ 材料ＧＣ ｒ ｌ ５ ）拼炉生产 ，后盖
的热处理 工艺参数见 图２ ，金相组织 见图３ ａ 。有时 用１ ２ ｋ Ｗ的实验箱式炉 ，工艺为８ ３ ５ ℃× ３ ０ ｍｉ ｎ 淬火
＋ ２ ０ ０ ℃ ×ｌ ２ ０ ｍｉ ｎ 回火 ，金 相 组 织 见 图 ３ ｂ 。 图３ ａ 为
～
６ ０ ＨＲ Ｃ ‘ ，柄部３ ８ ～４ ５ ＨＲ Ｃ，符合工艺要求 ，出 口多年 ，外商满意。ＭＷ （ ２ ０ １ ２ １ ０ １ ８ ）
参磊
…
热
： ３ ５
线 （ 装载量 为 ｌ Ｏ ０ ０ ｋ ｇ ），而钻 模板每次加工数 量 较少 ，只有几块 。为 了节约成 本 ，有 时将其与 尺
精 度 已经不能满足 高端 用户的要求 。图１ 所示为 我
公司常用的Ｂ ＭＰ 隔盘钻模板 （ 其余钻模板皆与其类
似 ） ，材料Ｃ ｒ ＷＭｎ ，硬度５ ９ ～６ ３ ＨＲ Ｃ 。热处理 变 形 ：各 ８ ． ４ ｍｍ； ￣ Ｌ 对 ２ ７ ｍｍ孔 的位 置度变化 由原最 大０ ． ０ ８ ｍｍ提高到最大０ ． ０ ３ ｍｍ。
时 间 ，即 ４ ～６ ｍｉ ｎ ，得 到 马 氏体 和 贝 氏体 的 混 合 组
件热处理严重畸变 ，严重时发生开裂而报废 。降低 淬火温度 ，马氏体针细小 ，但是严重的碳化物带状 分布会使零件的变形呈方向性 ，加 大零件的畸变。 （ ４ ）回火 工件冷 却后不必清洗 ，置于专门的
回火 筐 内 ， 回火 工 艺为 ３ ６ ０ ～４ １ ０ ℃Ｘ ６ ０ ～９ ０ ｍｉ ｎ ， 回火 后 冷 却至 室 温 清 洗干 净 ，逐 一检 查 弯 曲状 态 ， 超 过 工 艺规 定 者 需校 直 。
ｌ ６ ６ Ｉ
一 Leabharlann ｐ ２ ７ 一
赡
ｆ ｅ ， —
．
Ｄ
厂 。 、 ２ ｝ ． ９
．
时 间／ ｍｉ ｎ
图２ 后盖热处理工艺参数
粗大的针状马氏体过热组织 ；图３ ｂ 中马氏体针 尚细 小 ，但是 有严重的带状组织 ，且伴有硫化物夹杂。
（ ８４Ｈ７