影响一般钢件热处理变形的因素

草原的风

在热处理论坛中常常看到有关热处理变形的帖子，以下总结了一些影响一般钢件热处理变形的因素，难免会有不足之处和遗漏，而且只提出了一些原则性的东西，避免大家少走弯路，由于工厂生产现场的设备、操作技巧、具体零件、材料及工况条件不同，大家应该在实际工作中灵活应用，经过自己亲身验证后，找出合适的方法才能应用于生产。希望大家互相交流，把热处理论坛这个平台利用好，成为大家提高热处理水平的舞台，表演好。
一、材料影响因素
1、低碳钢和含碳量高于0.8%的高碳钢，长度减小直径增大；中碳钢长度增大直径减小。
2、低碳钢、高碳钢变形主要是热应力作用的结果；中碳钢变形主要是组织应力引起的。
3、大多数合金元素能显著降低马氏体转变温度和提高残留奥氏体的含量，所以组织应力小，变形小。适当控制热应力的作用，能有效地减小工件淬火时的变形。
4、淬透性小的钢，淬火变形也较小。淬透性大的钢，淬火变形也较大。
5、原始组织不均匀，如带状碳化物、碳化物偏析等缺陷，会造成工件各向力学性能不一致，从而引起变形。原始组织为片状珠光体，淬火冷却变形最大，片状索氏体次之，粒状索氏体最小。因此，要使淬火工件变形最小，就应设法获得均匀分布的细粒状索氏体组织。
二、工艺影响因素
1、采取预热能有效地减小工件淬火时的变形。对于形状复杂或导热性差的一些高合金钢件，必须经过一次或二次预热。
2、采用合适的加热规范能有效地减小工件淬火时的变形。淬火加热温度应尽量采用下限温度，要保证受热均匀，对于截面不对称的零件，采用塞石棉、耐火泥的办法。
3、选择合理的淬火冷却方法能有效地减小工件淬火时的变形。奥氏体最不稳定区(650~400℃)需要以大于临界冷却速度的冷速冷却，而在其他温度并不需要快速冷却，尤其在马氏体转变区应尽可能地缓慢冷却，以减少由于激冷而产生的热应力和由于马氏体转变产生的组织应力。
4、采取预冷淬火能有效地减小工件淬火时的变形。
5、采取分级和双介质淬火，先水后油，或者先油后空气，或者先水后空气均能有效地减小工件淬火时的变形。适用于复杂工件的淬火。
6、采取等温淬火。适用于工件截面不大、形状复杂、尺寸要求精确，以及硬度和冲击韧度较高的工具、模具及弹簧等。
三、热处理操作影响因素
采取正确的淬火操作方法能有效地减小工件淬火时的变形。如细长工件，当长度为直径三倍以上时，应垂直浸入；否则，应横着浸入。薄片应侧向浸入。厚薄不均匀的工件，一定要将厚的部分先浸入淬火介质。对截面不均匀的长形工件，可水平快速浸入或倾斜浸入。薄壁环状工件应轴向垂直浸入。有不通孔或有凹面的工件，孔部或凹部朝上浸入等。
四、其他影响因素
1、在工件易变形的方向上焊接辅助拉筋，可机械地减小淬火时的变形。热处理后拉筋去除，适用于毛坯件。
2、工件预变形在加热前造成一个预变形，然后加热淬火。
3、淬火时先淬一部分来抵制另一部分的变形，然后再全部淬火。
4、使零件截面尽量对称；适当加大变形处尺寸，截面改变的连接处应有尺寸过渡，热处理后再加工孔槽等等，均能够有效地减小工件淬火时的变形，这个需要冷热加工工艺的配合。
5、加大加工余量不能减少工件的淬火变形，但却是使工件的变形符合技术要求的一种办法，只适用于不得已的情况。
6、利用热处理夹具或专用夹具。

qinqiang268

楼主总结的很全面。只是热处理变形历来都是个难题，影响因素可能不止这些，包括冷加工的影响，零件结构、流程等都有影响。