尺寸穩(wěn)定性

模具必須經(jīng)過粗加工、熱處理、精加工后才能付諸使用，所以熱處理后尺寸的變化量以及穩(wěn)定性顯得非常重要。如尺寸變化較大，不得不多留出精加工余量，致使加要周期增加。另外，根據(jù)模具形狀的不同，在淬火冷卻時，有時會因內(nèi)外溫差造成熱處理變形。

模具經(jīng)熱處理及精加工后使用時，隨著時間的推移，會出現(xiàn)微米級尺寸變化。這種尺寸的時效變化對于精密模具來說是需要重視的。隨著模具向精密化發(fā)展，有效控制熱處理后尺寸的變化、形狀變形以及時效變化，越發(fā)顯得重要。

SKD11鋼的回火溫度與尺寸變化如圖2-1所示。這是以退火狀態(tài)為基準(zhǔn)，對淬火和回火的尺寸變化進(jìn)行測定所得的結(jié)果。在淬火狀態(tài)，雖然馬氏體轉(zhuǎn)變后體積會發(fā)生膨脹，但從工件的長度和直徑比來看，直徑稍有減小。隨著回火溫度的增加，其長度和直徑又會收縮回原態(tài)。當(dāng)溫度達(dá)到500℃時，因奧氏體分解轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，可觀察到體積有較大膨脹，回火溫度繼續(xù)上升后，體積又再次開始收縮。

圖2-1 SKD11鋼的回火溫度與尺寸變化

淬火溫度不同，殘留奧氏體的量也不同。即使它與回火溫度造成的尺寸變化趨勢相同，但其尺寸變化的絕對量也會出現(xiàn)差異，所以在使用模時要加以注意。另外，雖然低溫回火時模具的尺寸變化較小，如需高溫回火，則應(yīng)在粗加工階段預(yù)先考慮尺寸變化量。

對于變形，模具的形狀和大小、模具材料的淬透性和淬火冷卻方法等都會造成不同部位的淬火冷卻速度有異，造成相變點(diǎn)不一致而引起熱處理應(yīng)力和相變力的平衡變化，以致出現(xiàn)不同形式和程度的變形。所以應(yīng)設(shè)法實(shí)現(xiàn)均勻冷卻。

模具產(chǎn)生時效變化與其中殘留奧氏體的穩(wěn)定性有關(guān)，特別是對有精度要求，尺寸又較長的級進(jìn)模等模具來說，更需要特別注意，其原因在于殘留奧氏體隨時間的推移發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變而引起膨脹。不過，當(dāng)對冷作模具鋼進(jìn)行低溫回火時，盡管存在15%-20%左右的殘留奧氏體，因?yàn)槠涮幱诜€(wěn)定狀態(tài)，所以不會發(fā)生時效變化。但是，當(dāng)進(jìn)行高溫回火時，即使有少量的未完全分解的殘留奧氏體，也會因狀態(tài)不穩(wěn)定而在常溫下逐漸發(fā)生相變，造成幾十微米的膨脹。