在壓鑄模具生產(chǎn)加工中，由于形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各零件的橫截面尺寸存在明顯差異，因此在進(jìn)行熱處理時(shí)，各零件的加熱和冷卻速度為 不一樣。這種情況可能導(dǎo)致在零件的各個(gè)部分形成不同的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和相變體積。引起零件體積的異常膨脹或收縮，從而引起尺寸和形狀的較大偏差，甚至開(kāi)裂。

　　造成壓鑄模具熱處理變形和開(kāi)裂的原因很多，包括鋼材的化學(xué)成分和原始組織、零件的結(jié)構(gòu)形狀和截面尺寸、熱處理工藝等。在實(shí)際生產(chǎn)中，變形不能完全消除，只能將發(fā)生的程度降到最低，但只要采取適當(dāng)?shù)拇胧强梢酝耆苊忾_(kāi)裂的。

　　預(yù)備熱處理

　　所謂初步熱處理是相對(duì)于最終熱處理而言的。它是在最終熱處理之前增加一個(gè)初步熱處理步驟。該步驟可為最終熱處理提供良好的機(jī)械性能或結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的預(yù)熱處理工藝包括退火、正火和調(diào)質(zhì)。

　　對(duì)于共析鋼沖壓模具的預(yù)熱處理，重點(diǎn)是消除鍛件中的網(wǎng)狀二次滲碳體、晶粒細(xì)化和內(nèi)應(yīng)力。具體工藝是先正火處理，再球化退火。對(duì)于沖壓模具零件，應(yīng)先進(jìn)行低溫回火穩(wěn)定。對(duì)于那些形狀比較復(fù)雜、精度要求較高的模具，在熱處理過(guò)程中變形開(kāi)裂的可能性就比較大。因此，在粗加工完成后，在精加工開(kāi)始之前，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)質(zhì)處理，最后采用熱處理來(lái)準(zhǔn)備組織，盡可能避免開(kāi)裂的發(fā)生。

　　淬火加熱方式和零件的防護(hù)

　　淬火和回火是最容易引起零件變形和開(kāi)裂的工序。對(duì)于一些小型壓鑄模具、細(xì)長(zhǎng)圓柱形零件或高合金鋼模具零件等，應(yīng)避免直接加熱淬火方法。相反，它們應(yīng)該預(yù)熱到520至580攝氏度，然后放入中溫鹽浴爐中。加熱至淬火溫度。實(shí)踐證明，與直接在電爐或反射爐中加熱淬火相比，采用這種加熱方式的零件變形明顯較小，基本可以避免開(kāi)裂。

　　淬火時(shí)，奧氏體零件的加熱溫度過(guò)高，會(huì)使晶粒粗大，容易引起氧化、脫碳等，導(dǎo)致零件變形、開(kāi)裂; 溫度低時(shí)，會(huì)造成零件內(nèi)孔收縮，孔徑變小。因此，應(yīng)在加熱溫度允許的范圍內(nèi)選擇溫度上限進(jìn)行淬火。對(duì)于合金鋼，如果加熱溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)孔擴(kuò)大，孔徑變大。最好選擇允許溫度的下限。

　　另外，在調(diào)質(zhì)時(shí)，要采取措施對(duì)易變形開(kāi)裂的零件進(jìn)行有效保護(hù)，使形狀和截面對(duì)稱，內(nèi)應(yīng)力平衡。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件尤其如此。常用的保護(hù)方法有捆扎法、填充法和阻塞法。

　　冷卻方式優(yōu)化和冷卻劑的選擇

　　壓鑄模具零件在加熱時(shí)，出爐后不宜直接放入冷卻液中，容易造成局部溫差過(guò)大，導(dǎo)致變形開(kāi)裂。正確的方法是將零件置于空氣中進(jìn)行預(yù)冷，然后放入冷卻液中進(jìn)行淬火。為保證零件各部位冷卻速度均勻，放入冷卻液后應(yīng)適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向最好不要固定。

　　冷卻液的選擇也很重要。對(duì)于合金鋼，使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴進(jìn)行奧氏體回火或階段淬火是減少變形的有效方法，特別是對(duì)于形狀復(fù)雜、尺寸精確的壓鑄模具。一些多孔模具零件具有在油中冷卻收縮和在硝酸鹽中冷卻膨脹的特性。兩種不同介質(zhì)的合理使用還可以減少零件因淬火而產(chǎn)生的變形。

　　回火處理的控制

　　壓鑄模具加工在冷卻液中淬火后，不應(yīng)在空氣中停留太久，而應(yīng)及時(shí)放入回火爐中回火，以消除零件的內(nèi)應(yīng)力，減少變形傾向 和開(kāi)裂。特別是對(duì)于一些需要線切割加工的壓鑄模具零件，在線切割工序前采用分級(jí)淬火和多次回火熱處理，可以有效提高零件的淬透性，使內(nèi)應(yīng)力分布均勻，防止 變形和開(kāi)裂。在回火過(guò)程中，要避免低溫回火脆性和高溫回火脆性的出現(xiàn)。