表面處理網：金屬材料的熱處理是將固態金屬或合金，采用適當的方式進行加熱、保溫順冷卻，有時并兼之以化學作用和機械作用，使金屬合金內部的組織和結構發生改變，從而獲得改善材料機能的工藝。熱處理工藝是使各種金屬材料獲得優良機能的重要手段。良多實際應用中公道選用材料和各種成形工藝并不能知足金屬工件所需要的力學機能、物理機能和化學機能，這時熱處理工藝是必不可少的。

　　但是熱處理工藝除了具有積極的作用之外，在處理過程中也不可避免地會產生或多或少的變形，而這又是機械加工中必需避免的，兩者之間是共存而又需要避免的關系，只能采用相應的方法盡量把變形量控制在盡量小的范圍內。

　　一、溫度是變形的樞紐因素

　　產業上實際應用的熱處理工藝形式非常多，但是它們的基本過程都是熱作用過程，都是由加熱、保溫順冷卻三個階段組成的。整個工藝過程都可以用加熱速度、加熱溫度、保溫時間、冷卻速度以及熱處理周期等幾個參數來描述。在熱處理工藝中，要用到各種加熱爐，金屬熱處理便在這些加熱爐中進行(如基本熱處理中的退火、淬火、回火、化學熱處理的滲碳、滲氨、滲鋁、滲鉻或去氫、去氧等等)。因此，加熱爐內的溫度丈量就成為熱處理的重要工藝參數丈量。每一種熱處理工藝規范中，溫度是很重要的內容。假如溫度丈量不正確，熱處理工藝規范就得不到準確的執行，以至造成產品質量下降甚至報廢。溫度的丈量與控制是熱處理工藝的樞紐，也是影響變形的樞紐因素。

　　(1)工藝溫度降低后工件的高溫強度損失相對減少，塑性抗力增強。這樣工件的抗應力變形、抗淬火變形、抗高溫蠕變的綜合能力增強，變形就會減少;

　　(2)工藝溫度降低后工件加熱、冷卻的溫度區間減少，由此而引起的各部位溫度不一致性也會降低，由此而導致的熱應力和組織應力也相對減少，這樣變形就會減少;

　　(3)假如工藝溫降低、且熱處理工藝時間縮短，則工件的高溫蠕變時間減少，變形也會減少。

　　減小熱處理變形需要公道的熱處理工藝。例如經熱處理后的20CRNI2MOA鋼齒圈齒表面、齒心部硬度及有效硬化層深度均達到要求。圖1為模數MN=12MM的齒圈經不同溫度球化退火后的硬度梯度曲線。由圖1可以看出，在650℃球化退火后的硬度梯度和740℃球化+680℃等溫處理的硬度梯度結果相近，未經球化退火的齒輪的硬度較前兩個低。這是由于球化退火可使淬火后滲層表面殘留奧氏體量減少，從而進步了齒表面硬度，因此20CRNI2MOA鋼齒圈滲碳后應采用球化退火工藝，同時為減小熱處理變形，在650℃球化退火效果更好。鋁板點焊機

　　二、變形的其它影響因素及減小措施

　　(一)準備熱處理

　　正火硬渡過高、混晶、大量索氏體或魏氏組織都會使內孔變形增大，所以要用控溫正火或等溫退火來處理鍛件。金屬的正火、退火以及在進行淬火之前的調質，都會對金屬終極的變形量產生一定的影響，直接影響到的是金屬組織結構上的變化。實踐證實，在正火時采用等溫淬火可有效地使金屬組織結構趨于平均，從而使其變形量減小。

　　(二)運用公道的冷卻方法

　　金屬淬火后冷卻過程對變形的影響也是很重要的一個變形原因。熱油淬火比冷油淬火變形小，一般控制在100±20℃。油的冷卻能力對變形也是至關重要的。淬火的攪拌方式和速度均影響變形。金屬熱處理冷卻速度越快，冷卻越不平均，產生的應力越大，模具的變形也越大。可以在保證模具硬度要求的條件下，盡量采用預冷;采用分級冷卻淬火能明顯減少金屬淬火時產生的熱應力和組織應力，是減少一些外形較復雜工件變形的有效方法;對一些特別復雜或精度要求較高的工件，利用等溫淬火能明顯減少變形。

　　(三)零件結構要公道

　　金屬熱處理后在冷卻過程中，老是薄的部門冷得快，厚的部門冷得慢。在知足實際出產需要的情況下，應盡量減少工件厚薄懸殊，零件截面力求平均，以減少過渡區因應力集中產生畸變和開裂傾向;工件應盡量保持結構與材料成分和組織的對稱性，以減少因為冷卻不均引起的畸變;工件應盡量避免尖利棱角、溝槽等，在工件的厚薄接壤處、臺階處要有圓角過渡;盡量減少工件上的孔、槽筋結構分歧錯誤稱;厚度不平均零件采用預留加工量的方法。

　　(四)采用公道的裝夾方式及夾具

　　目的使工件加熱冷卻平均，以減少熱應力不均，組織應力不均，來減小變形，可改變裝夾方式，盤類零件與油面垂直，軸類零件立裝，使用補償墊圈，支承墊圈，疊加墊圈等，花鍵孔零件可用滲碳心軸等。

　　(五)機械加工

　　當熱處理是工件加工過程的最后工序時，熱處理畸變的答應值應知足圖樣上劃定的工件尺寸，而畸變量要根據上道工序加工尺寸確定。為此，應按照工件的畸變規律，熱處理前進行尺寸的預修正，使熱處理畸變正好處于合格范圍內。當熱處理是中間工序時，熱處理前的加工余量應視為機加工余量和熱處理畸變量之和。通常機械加工余量易于確定，而熱處理因為影響因素多比較復雜，因此為機械加工留出足夠的加工余量，其余均可作為熱處理答應畸變量。熱處理后再加工，根據工件的變形規律，施用反變形、收縮端預脹孔，進步淬火后變形合格率。

　　(六)采用合適的介質

　　在保證同樣硬度要求的條件下，盡量采用油性介質，實驗和實踐證實，再其他前提無差異的條件下，油性介質的冷卻速度較慢，而水性介質的冷卻速度則相對快一些。而且，和油性介質比擬，水溫變化對水性介質冷卻特性的影響較大，在同樣的熱處理前提下，油性介質相對水性介質淬火后的變形量要相對小。

　　熱處理能改善工件的機械機能，進步工件的強度和硬度，但引起的變形影響是不可避免的。我們要正視我國現階段的熱處理技術和裝備的改進，不斷學習國外提高前輩的技術，進步熱處理工件質量及合格率，為我國的熱處理行業作出貢獻。