一定要掌握的三種熱處理方式：形狀畸變，體積畸變，微畸變
工件的熱處理畸變，按其產生時期來分，有淬火時產生的畸變（即淬火畸變）和熱處理后放置時間內產生的畸變（即時效畸變）。按產生畸變的形式可分為：形狀畸變（幾何形狀的翹曲、扭曲、彎曲）和體積畸變（體積的脹縮）。然而，實際上這兩種形式的畸變很少單獨存在，由于鋼材成分、工件加工形狀差異和工藝操作等因素影響，上述兩種形式經常同時發(fā)生。
1.形狀畸變
工件熱處理的形狀畸變有多種原因。加熱過程中殘余應力的釋放，淬火時產生的熱應力、組織應力以及工件自重都會使工件發(fā)生不均勻的塑性變形而造成形狀畸變。
工件細長，爐底不平，工件在爐中呈搭橋狀態(tài)放置時，當加熱至奧氏體化溫度下保溫過程中，常因自重產生蠕變畸變，這種畸變與熱處理應力無關。工件在熱處理前由于各種原因可能存在內應力，例如，細長零件經過校直，大進給量切削加工，以及預先熱處理操作不當等因素，都會在工件中形成殘余應力。熱處理加熱過程中，由于鋼的屈服強度隨溫度的升高而降低，當工件中某些部位的殘余應力達到其屈服時，就會引起工件的不均勻塑性變形而造成形狀畸變和殘余應力的松弛。
加熱時產生的熱應力，受鋼的化學成分、加熱的速度、工件的大小形形狀的影響很大。導熱性差的高合金鋼，加熱速度過快，工件尺寸大、形狀復雜、各部分厚薄不均勻，會致使工件各部分的熱膨脹程度不同而形成很大的熱應力，導致工件不均勻塑性變形，從而產生形狀畸變。
與工件加熱時情況相比，工件冷卻時產生的熱應力和組織應力對工件的變形影響更大。熱應力引起的變形主要發(fā)生在熱應力產生的初期，這是因為冷卻初期工件內部仍處于高溫狀態(tài)，塑性好，在瞬時熱應力作用下，心部因受多向壓縮易發(fā)生屈服而產生塑性變形。冷卻后期，隨工件溫度的降低，鋼的屈服強度升高，相對來說塑性變形變得更加困難，冷卻至室溫后，冷卻初期的不均勻塑性變形得以保持下來造成工件的變形。
2.體積畸變
工件經熱處理后其金相組織發(fā)生了改變，各種組織的比體積差異引起工件呈比例的脹縮，體積變化不會影響該工件原來的形狀。例如，齒輪軸的軸向伸長、縮短等。這類畸變量一般較小，目測很難判斷。
工件的體積畸變與各相組織轉變時成分和合應力有關，而與熱處理應力作用的大小無關。體積變化的大小與下列因素和條件有關：①淬火前后組織比體積差越大，體積的畸變越大；②提高淬火溫度，奧氏體中合金元素的含量提高，使馬氏體的比體積增大，殘留奧氏體增加；③全部淬透后的工件體積畸變最大。
3.微畸變
微畸變是由于熱處理后的不穩(wěn)定組織（如淬火后的馬氏體和殘留奧氏體）和不穩(wěn)定的應力狀態(tài)（無論壓應力或拉應力），在常溫或零下溫度較長時間的放置或使用過程中，逐漸發(fā)生轉變并趨于穩(wěn)定，由此而伴隨有畸變的出現。例如，滲碳或感應淬火后的齒輪齒形、表面形狀的變化（如公法線長度和齒厚變化），其是造成齒輪工作時產生噪聲的原因之一。
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