零件熱處理過程中經(jīng)常產(chǎn)生變形、歪扭或畸變,稱為熱處理變形。除了熱處理引起的體積變化外,變形方式主要是歪扭,按照歪扭的成因,可分為:熱歪扭和相變歪扭。
1.熱歪扭
零件在加熱和冷卻過程中,由于內(nèi)部溫度分布不均勻而產(chǎn)生熱應(yīng)力。當(dāng)此熱應(yīng)力超過材料在相應(yīng)溫度下的彈性極限時,則產(chǎn)生熱歪扭。隨著溫度變化依次發(fā)生的塑性歪扭,于熱處理后殘留下來并形成永久變形。同時,殘余應(yīng)力還造成彈性歪扭,這兩者均稱為熱歪扭。
對彈性極限低和導(dǎo)熱性差的材料來說,加熱速度、冷卻速度越大,溫度分布不均勻程度越大,因而熱歪扭越嚴(yán)重。
2.相變歪扭
熱處理時如果發(fā)生伴有質(zhì)量體積變化的相變,則必然產(chǎn)生體積變化的變形。
除了熱歪扭和相變歪扭外,還有自重變形和消除預(yù)先加工殘余應(yīng)力而發(fā)生的變形。
自重變形是指鋼材在爐中的放置、堆積、出爐方法不當(dāng)時,因自重而產(chǎn)生的往往是非常大的變形,也是值得注意的。
進(jìn)行軋制、鍛造等塑性變形加工或矯正彎曲,或重切削,這些操作加工殘余應(yīng)力大,分布較深,在加熱時由于這些應(yīng)力被消除,因而可能出現(xiàn)變形。