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在常規(guī)熱處理中，零件形狀變化的主要原因是熱處理加熱和淬火時發(fā)生的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力。加熱速度過快、相對于加熱爐而言零件太大、零件各部分的溫度不同，都會導(dǎo)致熱變形。保溫時，加工的殘余應(yīng)力會發(fā)生釋放而產(chǎn)生變形，零件的自重也會導(dǎo)致變形。冷卻時，由于零件不同部位的冷卻速度不同，會形成熱應(yīng)力而使零件變形。即使冷卻速度相同，冷卻總是表面快，心部慢。因此，先相變的表面使未相變的心部發(fā)生塑性變形。如果材料中存在合金成分的偏析，或者表面脫碳，則相變應(yīng)力更不均勻，更易導(dǎo)致零件變形。另外，如果零件厚薄不均，也會造成冷卻速度不同。
在鍛件的熱處理中，減少變形的零件擺放方式，一是盡可能垂直吊掛，二是垂直放在爐底部，三是用兩點水平支撐，支點位置處于全長的三分之一與四分之一之間，四是平放于耐熱鋼工裝上。
在零件的冷卻過程中，淬火介質(zhì)的種類、冷卻性能、淬硬性等與變形有關(guān)。冷卻性能的變化可通過改變介質(zhì)的黏度、溫度、液面壓力、使用添加劑、攪拌等進(jìn)行調(diào)節(jié)。淬火油的黏度越高，溫度越高，橢圓形變形越小。在靜止?fàn)顟B(tài)下，變形較小。
以下幾種方式可有效降低變形:1.鹽浴淬火;2.高溫油淬火;3.QSQ法;4.減壓淬火;5.一槽三段淬火。鹽浴淬火和高溫油淬火相似，都是在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度處淬火，使馬氏體相變的均勻性增加。QSQ是雙液淬火。減壓淬火是通過降低淬火介質(zhì)的液面壓，從而延長蒸汽膜階段，高溫區(qū)的冷卻速度下降，使零件各部分的冷卻速度均勻。一槽三段淬火結(jié)構(gòu)簡單，首先將零件從淬火溫度油冷至略高于Ms點的溫度，隨后出爐，在氣氛中保持，使零件整體溫度均勻，然后再油冷，使馬氏體相變均勻進(jìn)行，變形的不規(guī)則性得到極大的改善。