1, 加热速度的影响
一般来说, 淬火加热时, 加热速度越快, 则模具中产生的热应力越大, 易于造成模具的变形开裂, 尤其对于合金钢及高合金钢, 因其导热性差, 尤需注意进行预热, 对于一些形状复杂的高合金模具, 还需采取多次分级预热.
但在个别情况下, 采用快速加热有时反而可以减少变形, 这时仅加热模具的表面, 而中心还保持 '冷态' , 所以相应地减少了组织应力和热应力, 且心部变形抗力较大, 从而减少了淬火变形, 根据一些工厂经验, 用于解决孔距变形方面有一定效果.
2, 加热温度的影响
淬火加热温度的高低影响材料的淬透性, 同时对奥氏体的成分与晶粒大小起作用.
(1) 从淬透性方面看, 加热温度高, 将使热应力增大, 但同时使淬透性增高, 因此组织应力也增大, 并逐渐占主导地位. 例如. 碳素工具钢T8, T10, T12等, 在一般淬火温度淬火时, 内径表现为缩的倾向, 但若提高淬火温度到≥850℃时, 则由于淬透性增大, 组织应力逐渐占主导地位, 因而内径可能表现为胀的倾向.
(2)从奥氏体成分看, 淬火温度提高使奥氏体含碳量增加, 淬火后马氏体的正方度增大(比容增大), 从而使淬火后体积增大.
(3)从对Ms点影响细看, 淬火温度高, 则奥氏体晶粒粗大, 将使零件的变形开裂倾向增大.
综合上述, 对所有的钢种, 尤其是某些高碳的中, 高合金钢, 淬火温度的高低会明显影响模具的淬火变形, 因此, 正确选择淬火加热温度是很重要的.
一般来说, 选择过高的淬火加热温度对变形是没有好处的. 在不影响使用性能的前提下, 总是采用较低的加热温度. 但对一些淬火后有较多残余奥氏体的钢号(如Cr12MoV等), 也可通过调整加热温度, 改变残余奥氏体量, 以调节模具的变形.
3, 淬火冷却速度的影响
总的来说, 在Ms点以上增大冷速, 会使热应力显著增加, 结果使热应力引起的变形趋向增大;在Ms点以下增大冷速则主要使组织应力引起的变形趋向增大.
对于不同的钢种, 由于Ms点的高低不同, 因而在采用同一淬火介质时, 有不同的变形趋向. 同一钢种如采用不同的淬火介质, 由于它们的冷却能力不同, 因而也有不同的变形趋向.
例如, 碳素工具钢的在Ms点比较低, 因而采用水冷时, 热应力的影响往往占上风;而采用由冷时, 则可能是组织应力占上风.
在实际生产中, 模具常采用分级或分级-等温淬火时, 通常均未完全淬透, 故往往以热应力的作用为主, 使型腔趋于收缩, 不过由于这时热应力不是很大, 因此总的变形量是比较小的. 若采用水-油双液淬火或油淬时, 引起的热应力较大, 型腔收缩量将增大.
4, 回火温度的影响
回火温度对变形的影响, 主要是由于回火过程中的组织转变所引起的. 若在回火过程中产生 '二次淬火' 现象, 残余奥氏体转变为马氏体, 由于生成的马氏体的比容比残余奥氏体的大, 将引起模具型腔的胀大;对一些高合金工具钢如Cr12MoV等, 当以要求红硬性为主而采用高温淬火, 多次回火时, 每回一次火, 体积就胀大一次.
若在其他温度区域回火, 由于淬火马氏体向回火马氏体(或回火索氏体, 回火屈氏体等)转变, 比容减小, 因而, 型腔趋向于收缩.
另外, 回火时, 模具中的残余应力的松弛, 对变形也有影响. 模具淬火后, 若表面处于拉应力状态, 回火后尺寸将增大;反之, 若表面处于压应力状态, 则产生收缩. 但组织转变及应力松弛两项影响中, 前者是主要的.