在壓鑄模具零件的生產(chǎn)加工中，由于其形狀結構比較復雜，各個(gè)部分在截面尺寸上存在著(zhù)較為明顯的差異，因此在進(jìn)行熱處理的時(shí)候，各部分加熱與冷卻的速率也不盡相同。這種情況可能導致在零件的各部分，形成截然不同的熱應力、組織應力和相變體積。引起零件體積出現不正常的膨脹或收縮，從而使其尺寸與形狀產(chǎn)生較大的偏差，甚至造成開(kāi)裂。

造成壓鑄模具熱處理變形與開(kāi)裂的原因是多方面的，包括鋼材的化學(xué)成分與原始組織、零件的結構形狀和截面尺寸以及熱處理工藝等因素都會(huì )涉及。在實(shí)際生產(chǎn)中，變形往往是無(wú)法徹底杜絕的，只能盡量減小其發(fā)生的程度，但只要采取恰當的手段，開(kāi)裂的情況完全是可以避免的。

預備熱處理

所謂的預備熱處理是相對于最終熱處理而言的，就是在最終熱處理之前增加一個(gè)起到預備作用的熱處理步驟，這一步驟可以為最終熱處理提供一個(gè)良好的機加性能或組織形態(tài)。常見(jiàn)的預備熱處理工藝包括退火、正火和調質(zhì)等。

對于共析鋼沖壓模具的預備熱處理，重點(diǎn)在于消除鍛件內的網(wǎng)狀二次滲碳體、細化晶粒以及內應力。具體過(guò)程是先進(jìn)行正火處理，再進(jìn)行球化退火。對于沖壓凹模零件，應先用低溫回火的方式進(jìn)行穩定化處理。而對于那些形狀較為復雜、精度要求高的模具，由于在熱處理中發(fā)生形變和開(kāi)裂的可能性更高，因此在其粗加工完成后和精加工開(kāi)始之前，要進(jìn)行適當的調質(zhì)處理，為最終的熱處理作組織準備，以盡量避免開(kāi)裂的發(fā)生。

淬火加熱方式和零件的防護

淬火和回火是最易使零件產(chǎn)生變形和開(kāi)裂的過(guò)程。對于一些小型壓鑄模具、細長(cháng)圓柱形零件或高合金鋼模具零件等，應避免使用直接加熱的淬火方式，而是先將其預熱至520到580攝氏度，然后再放入中溫鹽浴爐內加熱至淬火溫度。實(shí)踐證明，采用這種加熱方式的零件，比直接在電爐或反射爐中加熱淬火，變形量明顯要小，開(kāi)裂情況也基本上可以避免。

淬火中，奧氏體零件如果加熱溫度過(guò)高，會(huì )使晶粒粗大，而且容易造成氧化、脫碳等現象，導致零件變形和開(kāi)裂；而溫度偏的話(huà)低則會(huì )造成零件內孔收縮，孔徑尺寸變小。因此，應在加熱溫度允許的范圍內，盡量選擇溫度上限進(jìn)行淬火。而對于合金鋼，加熱溫度偏高，會(huì )引起內孔膨脹，孔徑尺寸變大，最好選則允許溫度的下限。

另外，在進(jìn)行淬火和回火處理時(shí)，有必要對零件容易發(fā)生變形和開(kāi)裂的部位，采取措施進(jìn)行有效地保護，使其形狀與截面對稱(chēng)，內應力保持均衡。尤其對于那些形狀復雜的零件更是如此。常用的保護方法包括捆包法、填充法和堵塞法等。

冷卻方式優(yōu)化和冷卻劑的選擇

當壓鑄模具零件加熱完畢，從爐中取出后不應直接放入冷卻劑中，那樣容易造成局部溫差過(guò)大而導致變形和開(kāi)裂。正確的方法是應先將零件置于空氣之中進(jìn)行預冷，然后再放入冷卻劑中淬火。為保證零件各個(gè)部分冷卻速度均勻，放入冷卻劑后還應進(jìn)行適當旋轉，且旋轉方向最好是不固定。

冷卻劑的選擇也同樣重要。對于合金鋼而言，使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴的等溫淬火或分級淬火是減小變形的有效方法，尤其是對處理形狀復雜、尺寸要求精確的壓鑄模具而言。有些多孔模具零件，具有在油中冷卻收縮，在硝酸鹽中冷卻膨脹的特征，合理利用兩種不同介質(zhì)，也可以減小由于淬火造成的零件變形。

回火處理的控制

壓鑄模具零件在冷卻劑中淬火之后，不應該在空氣中停留過(guò)久，而是要及時(shí)放入回火爐中進(jìn)行回火處理，以消除零件的內應力，減小變形和開(kāi)裂傾向。尤其對于一些需要進(jìn)行線(xiàn)切割加工的壓鑄模具零件，在線(xiàn)切割加工之前采用分級淬火和多次回火熱處理，可以有效提高零件的淬透性，使其內應力分布均勻，不易發(fā)生變形和開(kāi)裂。在回火處理過(guò)程中，一定要避免低溫回火脆性和高溫回火脆性的出現。