尺寸稳定性

模具必须经过粗加工、热处理、精加工后才能付诸使用，所以热处理后尺寸的变化量以及稳定性显得非常重要。如尺寸变化较大，不得不多留出精加工余量，致使加要周期增加。另外，根据模具形状的不同，在淬火冷却时，有时会因内外温差造成热处理变形。

模具经热处理及精加工后使用时，随着时间的推移，会出现微米级尺寸变化。这种尺寸的时效变化对于精密模具来说是需要重视的。随着模具向精密化发展，有效控制热处理后尺寸的变化、形状变形以及时效变化，越发显得重要。

SKD11钢的回火温度与尺寸变化如图2-1所示。这是以退火状态为基准，对淬火和回火的尺寸变化进行测定所得的结果。在淬火状态，虽然马氏体转变后体积会发生膨胀，但从工件的长度和直径比来看，直径稍有减小。随着回火温度的增加，其长度和直径又会收缩回原态。当温度达到500℃时，因奥氏体分解转变为马氏体，可观察到体积有较大膨胀，回火温度继续上升后，体积又再次开始收缩。

图2-1 SKD11钢的回火温度与尺寸变化

淬火温度不同，残留奥氏体的量也不同。即使它与回火温度造成的尺寸变化趋势相同，但其尺寸变化的绝对量也会出现差异，所以在使用模时要加以注意。另外，虽然低温回火时模具的尺寸变化较小，如需高温回火，则应在粗加工阶段预先考虑尺寸变化量。

对于变形，模具的形状和大小、模具材料的淬透性和淬火冷却方法等都会造成不同部位的淬火冷却速度有异，造成相变点不一致而引起热处理应力和相变力的平衡变化，以致出现不同形式和程度的变形。所以应设法实现均匀冷却。

模具产生时效变化与其中残留奥氏体的稳定性有关，特别是对有精度要求，尺寸又较长的级进模等模具来说，更需要特别注意，其原因在于残留奥氏体随时间的推移发生马氏体转变而引起膨胀。不过，当对冷作模具钢进行低温回火时，尽管存在15%-20%左右的残留奥氏体，因为其处于稳定状态，所以不会发生时效变化。但是，当进行高温回火时，即使有少量的未完全分解的残留奥氏体，也会因状态不稳定而在常温下逐渐发生相变，造成几十微米的膨胀。