熱處理技術(shù)工藝對模具結(jié)構(gòu)變形的影響

1、加熱速度的影響

一般來說，淬火加熱時，加熱速度越快，則模具中產(chǎn)生的熱應(yīng)力越大，易于造成模具的變形開裂。青島熱處理指材料在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和性能的一種金屬熱加工工藝。在從石器時代進展到銅器時代和鐵器時代的過程中，熱處理的作用逐漸為人們所認識。尤其對于合金鋼及高合金鋼，因其導(dǎo)熱性差，尤需注意進行預(yù)熱，對于一些形狀復(fù)雜的高合金模具，還需采取多次分級預(yù)熱。

然而，在某些情況下，快速加熱有時可以通過僅加熱模具表面而中心保持冷卻來減少變形，從而相應(yīng)地降低組織和熱應(yīng)力，并且中心部分具有較大的變形抗力，從而減少淬火變形，根據(jù)一些工廠的經(jīng)驗，對解決孔間距變形有一定的效果。

2、加熱溫度的影響

淬火溫度影響材料的淬透性，也影響奧氏體的成分和晶粒大小。

(1) 從淬透性方面看，加熱系統(tǒng)溫度高，將使熱應(yīng)力作用增大，但同時使淬透性增高，因此企業(yè)組織結(jié)構(gòu)應(yīng)力也增大，并逐漸占主導(dǎo)社會地位。例如，碳素工具鋼T8、T10、T12等，在一般通過淬火處理溫度進行淬火時，內(nèi)徑表現(xiàn)為縮的傾向，但若提高研究淬火過程中溫度到850℃時，則由于淬透性增大，組織內(nèi)部應(yīng)力水平逐漸占主導(dǎo)經(jīng)濟地位，因而選擇內(nèi)徑數(shù)據(jù)可能表現(xiàn)為脹的傾向。

(2)從奧氏體組織成分看，淬火處理溫度可以提高使奧氏體含碳量增加，淬火后馬氏體的正方度增大(比容系數(shù)增大)，從而使不同淬火后體積不斷增大。

(3)從對 Ms 點的影響來看，淬火溫度高時，奧氏體晶粒粗大，增加了變形和開裂的傾向。

綜上所述，對于所有鋼種，尤其是一些高碳中高合金鋼，淬火溫度會明顯影響模具的淬火變形。因此，正確選擇淬火加熱溫度非常重要。

一般企業(yè)來說，選擇成本過高的淬火加熱系統(tǒng)溫度對變形是沒有一個好處的。在不影響我們使用網(wǎng)絡(luò)性能的前提下，總是通過采用相對較低的加熱工作溫度。但對學(xué)生一些淬火后有較多殘余奧氏體的鋼號(如Cr12MoV等)，也可通過進行調(diào)整加熱控制溫度，改變殘余奧氏體量，以調(diào)節(jié)模具的變形。

3、淬火冷卻速度的影響

結(jié)果表明，增加 MS 點以下的冷卻速率會顯著增加結(jié)構(gòu)的熱應(yīng)力，從而使熱應(yīng)力引起的變形趨于增加，而增加 MS 點以下的冷卻速率則主要增加了結(jié)構(gòu)應(yīng)力引起的變形趨勢。

對于不同的鋼種，由于Ms點不同，在使用相同的淬火介質(zhì)時，有不同的變形趨勢。如果對同一種鋼使用不同的淬火介質(zhì)，其冷卻能力不同，因此有不同的變形趨勢。

例如，碳素工具鋼的在Ms點比較低，因而可以采用通過水冷時，熱應(yīng)力的影響企業(yè)往往比較占上風(fēng);而采用由冷時，則可能是一個組織結(jié)構(gòu)應(yīng)力占上風(fēng)。

在實際生產(chǎn)中，模具常采用分級或分級-等溫淬火時，通常均未完全淬透，故往往以熱應(yīng)力的作用為主，使型腔趨于收縮，不過由于這時熱應(yīng)力不是很大，因此總的變形量是比較小的。