模具热处理变形如何办
cr12mov热处理后加工变形
cr12mov热处理后加工变形
摘要：
1.cr12mov 材料特性
2.cr12mov 热处理过程
3.cr12mov 加工变形原因
4.减少cr12mov 加工变形的措施
正文：
CR12MOV 是一种高强度、高硬度、高韧性的冷作模具钢材料，由于其优异的性能，被广泛应用于各种冷作模具的制造。
然而，在经过热处理后，
CR12MOV 材料在加工过程中容易产生变形，这给模具的制造和使用带来了不少困扰。
下面我们来分析一下CR12MOV 热处理后加工变形的原因及应对措施。
首先，CR12MOV 材料的特性决定了它在热处理过程中容易产生变形。
CR12MOV 钢属于高碳合金钢，碳含量较高，使得钢的硬度和强度得到提高，但塑性和韧性降低。
在热处理过程中，碳原子和合金元素会发生扩散，从而导致晶粒长大和碳化物析出，使钢的硬度和强度进一步提高。
但同时，塑性和韧性会继续降低，这使得CR12MOV 在热处理后加工过程中更容易产生变形。
其次，CR12MOV 热处理过程中，由于温度、保温时间、冷却速度等因素的控制不当，可能导致热处理组织不均匀，从而使钢的性能发生不均匀变化，进一步加大加工变形的可能性。
针对CR12MOV 热处理后加工变形的问题，可以采取以下措施来减少变
形：
1.合理控制热处理工艺参数，如加热速度、保温时间、冷却速度等，以保证热处理组织均匀；
2.在加工过程中，采用适当的切削参数和刀具材料，以降低切削力和热量，减少加工过程中的变形；
3.对模具结构进行优化，尽量避免应力集中，以降低加工变形的风险；
4.在加工过程中，对模具进行适当的时效处理，以消除内应力，降低变形。
冷作模具热处理后变形与预防及工艺优化
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图６
图７
小碳化物的完全溶解，另一方面促进了大碳化物尖角的局部溶解，使钢中的碳化物形态和分布 得到改善，从而减少了模具的变形。Ｃｒｌ２ＭｏＶ高温调质工艺如图７所示。 （三）采用二次回火。淬火加热温度在１０２０～１０５０℃范围内，将回火温度由２５０℃提高到４００＂ｔ２， 并进行二次回火，这样模具最终硬度可达到５７～５８ＨＲＣ，不但可以减少了模具的变形，同时可以使
临界点 温度（℃）
Ａｃｌ ８１０
表２ 膨胀系数
Ａ∞
１２００
Ａｒｌ ７６０
温度（℃） 膨胀系数
２啦！ＯＯ
１０．９ｘ１０．６
２ｍ４００
１１．４ｘ１０＿６
２口击００
１２．２ｘ１０．６
三、Ｏｒｌ２ＭｏＶ钢经不同温度淬火后在不同温度回火后的硬度及其金相组织
（一）Ｃｒｌ２ＭｏＶ钢经不同温度淬火和不同温度回火后的硬度见表３。根据实验数据绘制其关系
Ｃｒｌ
２ＭｏＶ钢冷作模具热处理后变形 与预防及工艺优化
陈显辉
（一汽红塔云南汽车制造有限公司
曲靖６５５０００）
摘要： Ｃｒｌ２ＭｏＶ钢是广泛用于模具行业的冷作模具钢，具有高淬透性，截面为２００—
３００ｍｍ以下可以完全淬透。由于该钢中存在大量碳化物，且偏析严重，因此不同 的热处理工艺对钢的性能有很大的影响。虽然Ｃｄ２ＭｏＶ钢热处理后变形不是 很大，但对一些结构复杂、制造精度要求高的模具来说，Ｃｒｌ２ＭｏＶ还存在热处 理变形问题。针对这一问题，本文从改善热处理工艺方面着手，对Ｃｒｌ２ＭｏＶ 模具进行热处理工艺优化ｏ 关键词： Ｃｄ２ＭｏＶ热处理冷作模具钢热处理变形优化
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。
关于热处理零件变形的解决措施探讨
关于热处理零件变形的解决措施探讨零件结构对热处理后的变形影响极大，严重时会出现裂纹等缺陷。
因此在设计零件时，应在满足使用性能的条件下，从热处理的工艺角度出发，适当修改零件结构来改善热处理操作难度。
本文对热处理零件变形的解决措施进行了分析。
标签：热处理；零件变形；措施热处理变形是指零件经热处理后其变形量超过了图样公差要求的一种物理现象。
设计人员设计零件的主要任务是确定零件的几何形状、机械性能要求、尺寸精度和选定材料牌号等等。
热处理目的是使零件获得所要求的机械性能和力学性能。
当热处理零件出现破损、弯曲、变形、发裂等现象时，人们常从材料的质量、热处理工艺使用不当或其他实际情况寻找发生变形的原因；除此之外，还应该从设计人员开始设计零件时的零件结构设计、材料选择、制定热处理技术要求等方面寻找原因，减少热处理的困难，和造成废品、反修品和零件在使用中的失效的情况。
因此设计人员必须在零件设计之初充分考虑零件结构在热处理中会不会引起变形或开裂等因素。
一、零件的结构分析变形和开裂是由热应力与组织应力共同作用的结果。
热应力是由于工件在加热和冷却时各部热胀冷缩不一致而产生；工件在加热时厚度大的传热较慢热胀也就慢，冷却时，厚度大的冷却也较慢冷缩也就慢，因此厚度大的结构限制了厚度薄的结构的热胀和冷缩。
组织应力是由于加热和冷却时组织转变不同时而产生。
同理，由于工件厚薄的差异，厚度较大的结构无论加热或冷却组织转变都滞后厚度较薄的结构，因此，引起体积膨胀或收缩也不一致。
同样厚度较大的结构限制了其它结构的组织转变。
明确了应力产生的原因与工件的结构有直接关系，零件设计，编制加工与工件的热处理变形有很大的关系，在零件设计时注意工件的截面积不宜过于悬殊，且截面形状尽量对称。
如设计时无法调整，在工件热处理前采用工艺调整的方法预留较大的加工余量或预留工艺台，在热处理后去除预留结构；在工件结构较薄处加副结构。
二、从设计方面考虑2.1合理选用材料。
热处理变形问题的解决办法
热处理变形问题的解决办法一、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。
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 "
模具热处理畸变的原因有哪些_如何减少热处理畸变_
第1期魏兴钊,等:Cr12型钢制冷作模具的失效分析与探讨23成形加工,已经不仅仅是个技术问题而已。
只有对C r12型模具钢进行有效规范地锻造加工,尽量消除或减少材料中的碳化物偏析不良影响,提高材质的均一性,才能为模具的最终热处理做好组织上的准备,也才能保证模具具有良好的使用性能和足够的使用寿命。
3)完善热处理生产规范模具的热处理是模具生产中极为关键的生产环节,合理的热处理生产规范对确保模具具有足够的使用寿命影响深远。
因为不当的热处理而导致模具早期失效的情况并不鲜见。
应该说,近二三十年来,随着先进适用技术日益融合于热处理技术领域,热处理技术装备的先进性也有长足进展。
在广东地区,用于模具热处理生产的真空热处理炉遍布多数企业,其拥有量名列全国前茅,这就为模具的热处理生产在装备上提供了良好的技术保障。
而在模具用钢方面,用于生产不同类型模具的模具钢类型也比较模式化,如冷作模具普遍用的是C r12M oV钢,压铸模和热挤压模基本上用的是4C r5M oS i V1钢,而塑料模具多数采用3C r2M o 钢、4Cr13钢和3C r13钢等,因此相关钢号的热处理工艺也相当成熟。
所以,从目前热处理行业的生产情况看,Cr12型钢模具因热处理加热规范和冷却规范不当而直接导致模具损坏的情况一般不多见;倒是因回火不足而招致模具发生早期失效的情况时有发生。
究其原因,不排除在执行合理的回火工艺时出现偏差,如 漏序 等;但也与C r12型钢的材料品质有关。
如果C r12型钢制模具在热处理前材料中已经存在比较严重的共晶碳化物偏析现象,而热处理厂家对此又不太了解,那么即使正确执行了回火工艺,但也难保模具的回火是充分的。
尤其是材料中那些共晶碳化物尺寸大、堆积又严重的区域,回火不充分的现象更为突出。
因此,作为热处理生产方,必须对生产对象的材料品质有充分的了解,同时也熟悉所在的生产市场环境,重视生产技术和生产经验的积累,尽可能制订出合适精细的生产规范,严格生产过程的管理和监督,以保证模具的优质热处理生产。
控制热处理变形的方法与技术
控制热处理变形的方法与技术在机械制造领域，热处理是一项至关重要的工艺，它能显著改善金属材料的性能，使其具备更高的硬度、强度、韧性等。
然而，热处理过程往往伴随着变形问题，这可能会影响零件的尺寸精度和形状精度，进而降低产品的质量和使用寿命。
因此，控制热处理变形成为了一个关键的技术难题。
接下来，我们将详细探讨控制热处理变形的方法与技术。
一、合理设计零件结构零件的结构设计对热处理变形有着重要的影响。
首先，应尽量保证零件的形状和尺寸对称，这样在热处理过程中，热量分布会更加均匀，从而减少变形的产生。
例如，对于轴类零件，其直径的变化应尽量平缓，避免出现急剧的台阶或倒角。
其次，要避免零件上存在尖锐的棱角和薄厚悬殊的部分。
尖锐的棱角在热处理时容易产生应力集中，导致变形甚至裂纹；而薄厚悬殊的部分由于热传导不均匀，也会引起较大的变形。
因此，可以通过增加过渡圆角、采用均匀的壁厚等方式来优化零件结构。
另外，在设计时还应考虑预留足够的加工余量，以便在热处理后通过后续的加工来修正可能产生的变形。
二、选择合适的材料材料的化学成分和组织结构直接影响其热处理性能和变形规律。
不同的材料具有不同的热膨胀系数、相变特性和导热性能，因此在选择材料时，要充分考虑这些因素。
例如，对于一些对变形要求较高的零件，可以选择热膨胀系数较小、相变过程较为平稳的材料。
同时，材料的质量也会对变形产生影响，应尽量选择纯净度高、杂质含量少的材料，以减少内部缺陷和不均匀性，从而降低热处理变形的可能性。
三、优化热处理工艺1、加热和冷却方式合理的加热和冷却方式是控制热处理变形的关键。
常见的加热方式有电阻加热、感应加热、火焰加热等。
在选择加热方式时，要考虑加热速度、温度均匀性等因素。
例如，感应加热速度快，但温度分布可能不均匀；电阻加热相对较为均匀，但加热速度较慢。
冷却方式也有多种，如油冷、水冷、空冷等。
快速冷却可以获得较高的硬度和强度，但容易引起较大的变形；而缓慢冷却则变形较小，但可能会影响材料的性能。
冲压件和锻造件热处理变形
冲压件和锻造件热处理变形的原因和解决方法如下：
•原因。
在热处理过程中，由于加热和冷却速度不当、加热温度不均匀、材料内部应力分布不均等因素，导致冲压件和锻造件
发生变形。
•解决方法。
合理选材，选择微变形模具钢；模具结构设计要合理，厚薄不要太悬殊，形状要对称；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；合理选择加热
温度，控制加热速度，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；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；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；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；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。
此外，还可以通过堵孔、绑孔、机械固定、选择正确的冷却方向等方法来减少精密复杂模具的变形。
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。
精密模具的热处理变形及预防分析
精密模具的热处理变形及预防分析摘要：精密模具代表了我国在工业上的成就，表明了我国已经能实现高精度工业设备的生产。
但是不论对于任何的国家而言，精密模具的制造都不简单，主要是超高的精度直接带来的后果就是在实际的工作中，可能会出现比较偏差的问题，而且各种加工工序的应用，都可能会导致精密模具中的变形，即便是微小的变形，也会导致精密模具报废的情况出现，完全无法有效的满足工业制造的需求。
尤其是热处理的过程中，出现形变的可能性最大。
这种情况下，就需要充分的考虑到预防热处理过程中的变形问题。
所以，本文将从精密模具变形的危害入手，全面展开精密模具的热处理变形及预防分析。
关键词：精密模具；热处理技术；热处理变形；模具变形问题；模具变形预防一、引言热处理变形是机械加工中常见的变形问题之一，其主要是因为在进行加工的过程中，热度的提升，就会导致了材料本身出现软化等问题，如果是模具的软化，那么就无法完成塑形，而如果是材料本身的软化问题出现，就可能导致表面不平的问题出现。
所以，在进行机械加工的过程中，热处理变形是目前必须要防止的问题，才能保证实际的工作效果符合需求，尤其是在精密模具的制造中，任何细微的形变，都会导致精密模具的彻底报废，这是一个比较严重的问题，因此必须要充分的解决相应的问题，才能更好的满足实际的需求。
其具体的预防办法如下所述：二、精密模具变形的危害在进行精密模具加工之中，变形是其中最大的问题，主要是因为在精密模具的制造中，对于精度的要求非常高，如果形变发生了，那么基本上就是造成了精密模具的彻底报废。
甚至于不少的精密模具在制造过程中，就是因为一些肉眼不可见的细微差距，而彻底的报废，可见精密模具本身对于精度的要求之高。
三、模具材料的影响在精密模具的制造过程中，材料本身的质量也是形变发生的根本原因之一，这是因为在精密模具的制造中，对于材料的要求也非常高，如果材料本身不能满足一系列高强度加工的需求，就会出现形变的情况，导致精密模具彻底报废。
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。
解决冲压模具热处理变形和开裂的有效方法
解决冲压模具热处理变形和开裂的有效方法预备热处理对于共析钢的冲压模具锻件，应先进展正火处理，然后进展球化退火，以消除锻件内网状二次渗碳体，细化晶粒，消除内应力，并为后续(或最终)热处理作好组织准备。
冲压凹模零件淬火前，应先进展低温回火(稳定化处理)。
对一些形状较为复杂、精度要求高的凹模，在粗加工后精加工前，应先进展调质处理，以减少淬火变形，尽量防止开裂倾向，并为最终热处理作好组织准备。
优化淬火、回火处理工艺加热温度确实定淬火加热温度过高，使得奥氏体晶粒粗大，且会造成氧化、脱碳现象，零件变形与开裂的倾向增大。
在规定的加热温度范围内，淬火加热温度偏低那么会造成零件内孔收缩，孔径尺寸变小。
故应选用加热温度标准的上限植;而对于合金钢，加热温度偏高，那么会引起内孔膨胀，孔径尺寸变大，因此应选用加热温度的下限值为宜。
加热方式的改良对于一些小型的'冲压凸凹模或细长的圆柱形零件(如小冲头)，可事先预热至520--580℃，然后放入中温盐浴炉内加热至淬火温度，比直接使用电炉或反射炉加热淬火零件变形明显减小，且能控制开裂倾向。
尤其是高合金钢模具零件，正确的加热方式为：先预热(温度为530--560℃)，然后升至淬火温度。
加热过程中应尽量缩短高温段时间，以减少淬火变形及防止小裂纹的消费。
回火处理的控制模具零件从冷却剂中取出后，不宜在空气中停留较长时间，应及时放入回火炉中进展回火处理。
回火处理时，应防止低温回火脆性和高温回火脆性。
对于一些精度要求的模具零件，淬火后采用屡次回火处理，以消除内应力，减小变形，防止开裂倾向。
线切割前的淬火处理对于一些线切割加工的冲压模零件，线切割加工之前应采用分级淬火和屡次回火(或高温回火)热处理工艺，以进步零件的淬透性，并使其内应力分布趋于均匀，且处于较小内应力状态。
内应力越小，线切割后的变形和开裂的倾向性就越小。
冷却方式的优化当零件从加热炉中取出放入冷却剂之前，应放置在空气中适当预冷，随后放入冷却剂中淬火，这是减小零件淬火变形及防止零件开裂倾向的有效方法之一。
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。
关于精密模具热处理变形原因与处理
关键 词 ：精 密模 具 ；热处 理环 节 的优 化 ；研 究 总结 ；管理深 化 ；预 防方案 中 图分类 号 ：Ｖ ２ ３ 文献 标识 码 ：Ａ 为 了促 进 模 具 生 产 企 业 的综 合 效 益 的提升 ，我 们要进 行精 密模 具 的热处理 变 形 环节 的分 析 ，促 进其 内部 运作模 式 的深 化 ，以满足 实际 工作 的需要 。 ｌ 关 于精 密模 具热 处理 环节 的分析 为 了促 进 精 密 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 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 通过 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 越大。预防措施对复杂模具在相变点以下 加热 时应缓 慢加 热 ，一 般来 说 ，模 具真 空 的变形 。
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
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一、模具材料的影响1、模具的选材某机械厂从选材和热处理简便考虑，选择T10A钢制造截面尺寸相差悬殊、要求淬火后变形较小的较复杂模具，硬度要求56-60HRC。
热处理后模具硬度符合技术要求，但模具变形较大，无法使用，造成模具报废。
后来该厂采用微变形钢Cr12钢制造，模具热处理后硬度和变形量都符合要求。
因此，制造精密复杂、要求变形较小的模具，要尽量选用微变形钢，如空淬钢等。
2、模具材质的影响某厂送来一批Cr12MoV钢较复杂模具，模具都带有￠60mm圆孔，模具热处理后，部分模具圆孔出现椭圆，造成模具报废。
一般来说Cr12MoV钢是微变形钢，不应该出现较大变形。
我们对变形严重的模具进行金相分析发现，模具钢中含有大量共晶碳化物，且呈带状和块状分布。
（1）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。
（2）预防措施①在制造精密复杂模具时，要尽量选择碳化物偏析较小的模具钢，不要图便宜，选用小钢厂生产的材质较差钢材。
②对存在碳化物严重偏析的模具钢要进行合理锻造，来打碎碳化物晶块，降低碳化物不均匀分布的等级，消除性能的各向异性。
③对锻后的模具钢要进行调质热处理，使之获得碳化物分布均匀、细小和弥散的索氏体组织、从而减少精密复杂模具热处理后的变形。
④对于尺寸较大或无法锻造的模具，可采用固溶双细化处理，使碳化物细化、分布均匀，棱角圆整化，可达到减少模具热处理变形的目的。
二、模具结构设计的影响有些模具选材和钢的材质都很好，往往因为模具结构设计不合理，如薄边、尖角、沟槽、突变的台阶、厚薄悬殊等，造成模具热处理后变形较大。
1、变形的原因由于模具各处厚薄不均或存在尖锐圆角，因此在淬火时引起模具各部位之间的热应力和组织应力的不同，导致各部位体积膨胀的不同，使模具淬火后产生变形。
2、预防措施设计模具时，在满足实际生产需要的情况下，应尽量减少模具厚薄悬殊，结构不对称，在模具的厚薄交界处，尽可能采用平滑过渡等结构设计。
根据模具的变形规律，预留加工余量，在淬火后不致于因为模具变形而使模具报废。
对形状特别复杂的模具，为使淬火时冷却均匀，可采用给合结构。
三、模具制造工序及残余应力的影响在工厂经常发现，一些形状复杂、精度要求高的模具，在热处理后变形较大，经认真调查后发现，模具在机械加工和最后热处理未进行任何预先热处理。
1、变形原因在机械加工过程中的残余应力和淬火后的应力叠加，增大了模具热处理后的变形。
2、预防措施（1）粗加工后、半精加工前应进行一次去应力退火，即（630-680）℃×（3-4）h炉冷至500℃以下出炉空冷，也可采用400℃×（2-3）h去应力处理。
（2）降低淬火温度，减少淬火后的残余应力。
（3）采用淬油170℃出油空冷（分级淬火）。
（4）采用等温淬火工艺可减少淬火残余应力。
采用以上措施可使模具淬火后残余应力减少，模具变形较小。
四、热处理加热工艺的影响1、加热速度的影响模具热处理后的变形一般都认为是冷却造成的，这是不正确的。
模具特别是复杂模具，加工工艺的正确与否对模具的变形往往产生较大的影响，对一些模具加热工艺的对比可明显看出，加热速度较快，往往产生较大的变形。
（1）变形的原因任何金属加热时都要膨胀，由于钢在加热时，同一个模具内，各部分的温度不均（即加热的不均匀）就必然会造成模具内各部分的膨胀的不一致性，从而形成因加热不均的内应力。
在钢的相变点以下温度，不均匀的加热主要产生热应力，超过相变温度加热不均匀，还会产生组织转变的不等时性，既产生组织应力。
因此加热速度越快，模具表面与心部的温度差别越大，应力也越大，模具热处理后产生的变形也越大。
（2）预防措施对复杂模具在相变点以下加热时应缓慢加热，一般来说，模具真空热处理变形要比盐浴炉加热淬火小得多。
?采用预热，对于低合金钢模具可采用一次预热（550 -620℃）；对于高合金刚模具应采用二次预热（550-620℃和800-850℃）。
2、加热温度的影响一些厂家为了保证模具达到较高硬度，认为需提高淬火加热温度。
但是生产实践表明，这种做法是不恰当的，对于复杂模具，同样是采用正常的加热温度下进行加热淬火，在允许的上限温度加热后的热处理变形要比在允许的下限温度加热的热处理变形大得多。
（1）变形原因众所周知，淬火加热温度越高，钢的晶粒越趋长大，由于较大晶粒能使淬透性增加，则使淬火冷却时产生的应力越大。
再之，由于复杂模具大多由中高合金钢制造，如果淬火温度高，则因Ms点低，组织中残留奥氏体量增多，加大模具热处理后变形。
（2）预防措施在保证模具的技术条件的情况下合理选择加热温度，尽量选用下限淬火加热温度，以减少冷却时的应力，从而减少复杂的热处理变形。
五、残留奥氏体的影响一些高合金模具钢，如Cr12MoV钢模具在淬火和低温回火后，模具的长、宽、高皆发生缩小现象，这是因为模具淬火后残留奥氏体量过多而引起的。
1、变形原因因合金钢（如Cr12MoV钢)淬火后含有大量残留奥氏体，钢中各种组织有不同的比体积，奥氏体的比体积最小，这是高合金钢模具淬火低温回火后体积发生缩小的主要原因。
钢的各种组织的比体积按下列顺序递减：马氏体-回火索氏体-珠光体-奥氏体2、预防措施（1）适当降低淬火温度。
正如前面叙述过的淬火加热温度越高，残留奥氏体量越大，因此选择适当的淬火加热温度是减少模具缩小的重要措施。
一般在保证模具技术要求的情况下，要考虑模具的综合性能，适当降低模具的淬火加热温度。
（2）一些数据表明，Cr12MoV钢模具淬火后，500℃回火较200℃回火的残留奥氏体量少了一半，所以在保证模具技术要求的前提下，应适当提高回火温度。
生产实践表明：Cr12MoV钢模具500℃回火模具变形量最小，而硬度降低不多（2~3HRC）。
（3）模具淬火后采取冷处理是减少残留奥氏体量的最佳工艺，也是减少模具变形、稳定使用时发生尺寸变化的最佳措施，因此精密复杂模具一般应采用深冷处理。
六、冷却介质和冷却方法的影响模具热处理变形往往是在淬火冷却后所表现出来的，这虽然有以上各种因素的影响，但冷却过程中的影响也是不可忽视的。
1、变形产生的原因当模具冷却到Ms点以下时，钢即发生相变，除因冷却不一致所早成的热应力外，还有因相变的不等时性而产生的组织应力，冷却速度越快，冷却越不均匀，产生的应力越大，模具的变形也越大。
2、预防措施（1）在保证模具硬度要求的前提下，尽量采用预冷，对于碳素钢和低合金模具钢可预冷至棱角部位发黑（720~760℃）。
对于在珠光体转变区过冷奥氏体较稳定的钢种可预冷至700℃左右。
（2）采用分级冷却淬火能显着减少模具淬火时产生的热应力和组织应力，是减少一些复杂模具变形的有效方法。
（3）对一些精密复杂模具，采用等温淬火能显着减少变形。
七、改进热处理工艺、减少模具热处理变形模具在淬火后的变形，不论采取什么方法，变形都是无法避免的，但是对于要严格控制变形量的精密复杂模具可采取以下方法进行控制。
1、采用调质热处理对基体硬度要求不高，而表面硬度要求较高的精密复杂模具，可采取模具粗加工后进行调质热处理，精加工后进行低温氮化处理（500~550℃），由于模具氮化温度低，不存在基体组织相变，另外炉冷至室温出炉，冷却应力也较少，模具变形较小。
2 、采用预先热处理对精密复杂模具，如其硬度要求不太高，可采用预先热处理的预硬钢，对模具钢（如3Cr2Mo, 3CrMnNiMo钢）进行预先热处理，使之到达使用时的硬度（较低硬度为25~35HRC，较高硬度为40~50HRC），然后把模具加工成型不再进行热处理，从而保证精密复杂模具的精度。
3、采用时效硬化型模具钢对精密复杂模具可采用时效硬化钢，如PMS(1Ni3Mn2CuA1.Mo)钢是一种新型时效模具钢，在870℃固溶淬火后的硬度在30HRC左右，便于机械加工，模具加工成型后再进行500℃左右的时效热处理，即可获得40~45HRC的较高硬度，模具变形较小，只需要进行抛光处理，是理想的精密复杂模具用钢。
八、结语精密复杂模具的变形原因往往是复杂的，但是我们只要掌握其变形规律，分析其产生的原因，采用不同的方法进行预防模具的变形是能够减少的，也是能够控制的。
一般来说，对精密复杂模具的热处理变形可采取一下方法预防。
（1）合理选材。
对精密复杂模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。
另外，正确的热处理工艺操作（如堵孔、绑孔、机械固定、适宜的加热方法、正确选择模具的冷却方向和在冷却介质中的运动方向等）和合理的回火热处理工艺也是减少精密复杂模具变形的有效措施。