钢的热处理——淬火时工件的变形规律

扭曲变形主要是加热时工件在炉内放置不当，或者淬火前经变形校正后没有定型处理，或者是由于工件冷却时工件各部位冷却不均匀所造成，这种变形可以针对具体情况分析解决。

1、引起各种变形的原因及其变化规律

(1)由于淬火前后组织变化而引起的体积变形

工件在淬火前的组织状态一般为珠光体型，即铁素体和渗碳体的混合组织，而淬火后为马氏体型组织。由于这些组织体积不同，淬火前后将引起体积变化，从而产生变形。这种变形只按比例使工件胀缩，但不改变形状。淬火前后由此而引起的体积变化，可以计算求得。

(2)热应力引起的形状变形

热应力引起的变形发生在钢件屈服强度较低，塑性较高，而表面冷却快，工件内外温差最大的高温区。此时瞬时热应力是表面张应力，心部压应力，心部温度高，屈服强度比表面低很多，易于变形。因此表现为在多向压应力作用下的变形，即立方体向呈球形方向变化。由此导致尺寸较大的一方缩小，而尺寸较小的一方则胀大。

(3)组织应力引起的形状变形

组织应力引起的变形也产生在早期组织应力最大时刻。此时截面温度较大，心部温度较高，仍处于奥氏体状态，塑性较好，屈服强度较低。瞬时组织应力是表面压应力，心部拉应力;其变形表现为心部在多向拉应力作用下的拉长。由此导致的结果为在组织应力作用下，工件中尺寸较大的一方伸长，而尺寸较小的一方缩短。

2、影响淬火变形的因素

(1)影响体积变形和形状变形的因素。凡是影响淬火前后组织比体积变化的因素均影响体积变形。

(2)其他影响淬火变形的因素。影响淬火变形的因素有两种，一种是夹杂物和带状组织对淬火变形的影响。

(3)淬火前残存应力及加热冷却不均匀对变形的影响。淬火前工件内残余应力没有消除，淬火加热装炉不当，淬火冷却不当均引起工件的扭曲变形。