热处理变形控制及校正方法在实际生产中的应用
热处理变形的原因及控制措施
引言 钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比 容变化所造成的体积膨胀， 以及热处理所引起的塑 性变形，使钢件体积及形状发生不同程度改变， 造 成零件的形状和尺寸偏差 . 热处理变形会使工件前 期加工获得的精度受到严重损失， 这些损失有时甚 至通过复杂, 先进的修形技术 （磨齿, 校直等 ） 也难 以恢复 . 这将直接影响工件的精度,强度, 运转时的 噪音, 振动 ,传输功率损失 ,和使用寿命等. 这样即 使用世界上最先进的机床 , 磨床， 也很难加工出高 精度 , 高附加值的产品来 , 由此可见解决热处理变 形的重要性 . 因此， 分析研究工件热处理变形, 开裂 的原因， 掌握其规律性， 并找出减小变形 ,防止开裂 的技术措施， 具有十分重要的意义. 1 热处理变形, 开裂的原因 在生产实际中，热处理变形的表现形式多种多 样， 有体积和尺寸的增大和收缩变形， 也有弯曲 ,歪 扭 , 翘曲等变形， 就其产生的根源来说是由内应力 [1] 所造成的 . 根据内应力的形成原因不同， 可分为热 应力与组织应力 . 工件的变形就是这两种应力综合 影响的结果 . 当应力大于材料的屈服极限时， 就会 发生永久变形， 如果大于材料的强度极限， 工件就 会开裂， 开裂零件无法挽救， 只能报废[2]. 在加热和 冷却过程中， 零件的内外层加热和冷却速度不同造
2013 年第 1~2 期 （ 总第41- 42 期 ）
达州职业技术学院学报
机电与信息技术
热处理变形的原因及控制措施
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汽车零件热处理的变形控制技术
汽车零件热处理的变形控制技术汽车零件的热处理在汽车制造业中具有至关重要的作用。
热处理能够改善零件的性能和加工性能，但同时也会带来不可避免的变形问题。
因此，如何有效地控制汽车零件的变形，成为热处理过程中需要解决的重要问题之一。
本文将介绍汽车零件热处理中常用的变形控制技术，并分析其优缺点。
一、预热处理技术预热处理技术是一种常用的变形控制技术。
通过在零件进行热处理前进行预热，可以使材料达到均匀的温度分布，减轻热处理过程中的热梯度差，从而降低零件的变形程度。
预热处理技术可以采取多种方式，如使用炉内预热、气体预热或者电站预热等。
不同的预热方式适用于不同的零件和材料，需要根据具体情况进行选择。
预热处理技术的优点在于能够有效降低零件的变形，提高零件的加工性能。
然而，预热处理技术也存在一些缺点。
首先，预热处理需要额外的设备和能源支持，增加了生产成本。
其次，预热处理对工艺的要求较高，需要精确控制温度和时间等参数，增加了操作难度。
二、热处理工艺设计热处理工艺设计是另一种常用的变形控制技术。
通过合理设计热处理工艺，可以在尽量减小零件变形的同时，保证其满足性能要求。
热处理工艺设计应考虑到材料的性质、零件的形状和尺寸等因素，通过控制加热和冷却速度、温度分布等参数，实现变形的最小化。
热处理工艺设计的优点在于可以根据不同的零件和要求进行灵活调整，更好地控制零件的变形。
然而，热处理工艺设计也存在一定的局限性。
首先，热处理工艺设计需要具备一定的专业知识和经验，对操作人员的要求较高。
其次，在设计过程中需要进行大量的试验和实践，耗时耗力。
三、模拟和仿真技术模拟和仿真技术是一种先进的变形控制技术。
通过建立数学模型，模拟零件在热处理过程中的温度场、应力场和变形场等情况，可以预测和分析零件的变形程度，为热处理过程提供指导。
同时，仿真技术还可以优化热处理工艺，寻找最佳的变形控制方案。
模拟和仿真技术的优点在于能够提前了解和评估热处理过程中的变形情况，指导制定合理的工艺方案。
材料热处理变形的因素与控制
材料热处理变形的因素与控制摘要：随着金属材料加工与热处理技术的有机融合，不断对材料内部结构进行优化，有效提升材料性能。
，以保证在实际生产中热处理过程的有效应用，对中国的金属行业提升生产能力、提高产品质量的同时，在一定程度上推动相关企业的快速健康的发展。
因此，本文着重解决在对金属材料热加工中影响变形的原因，以及解决办法，以此来提高在金属材料加工当中的难题。
关键词：材料、热处理、变形、因素与控制一、影响金属材料热处理变形的因素1 时效、冷处理冷处理会导致残余奥氏体转变为马氏体，由于金属材料体积变大；低温回火和时效会使金属材料变形两种效应，这是由马氏体的分解造成的，硬质金属材料小；另一种是应力松弛的影响，造成金属材料的变形。
2 原始组织、应力状态①原材料的微观结构会影响金属材料的变形，如碳化物数量、合金元素的形态和偏析、以及纤维的锻造方向。
调理治疗通常是有效的，可以有效降低金属材料的绝对水平变形，淬火变形更多规则和进一步控制目的的变形金属材料。
②化学热处理的主要目的是提高金属材料的表面性能，如提高金属材料表面的氧化性，提高金属表面的耐磨性等。
二、影响材料热处理变形的因素1 温度对热处理造成变形的因素有很多，主要温度为主要影响因素，温度高低、保温时间等都会直接影响热应力以及组织应力形成以及产生的影响，另外，随着温度升高，金属塑形会逐渐增大，导致高温蠕变趋势更加明显，在淬火环节，加热温度主要对金属材料翘曲变形产生影响，对体积变形中所引发的尺寸变化并无明显影响。
因此，需要获得热处理参数的性能指标，同时，要想降低变形，需要对热处理的问温度进行严格测量与控制。
2 结构尺寸对于高碳钢轴类零件以及长轴类零件，在淬透后是马氏体组织，其主要组织应力形变，因此，其体积会有所增大，长度以及直径会有所增强。
合金钢轴类零件有着良好的淬透性，材料变形主要是由热应力以及组织应力共同作用产生，尺寸较小工件的长度与直径均会有所增大，而大尺寸工件的直径会缩小，长度会增大。
金属材料热处理变形的控制措施
金属材料热处理变形的控制措施摘要：在冶金工程中，金属材料做好热处理工作十分重要。
金属材料在热处理过程中，由于温度应力和相变应力的影响易出现变形。
剖析其变形原因，进行合理调控，可以改善产品的质量，方便机械零件的安装和应用。
文章根据产品实际情况，对金属热处理变形原因和控制措施加以探讨。
关键词：金属材料；热处理；变形；控制措施引言金属材料在工业生产中占据着重要地位，促进了国民经济的发展。
相比于其他材料，金属材料具有韧性强、塑性好等优势，在诸多领域中占据着重要地位。
对金属材料进行热处理有利于优化金属材料的性能，充分发挥金属材料的作用。
因此，本文对金属材料热处理工艺与技术的现状、热处理对金属材料的影响以及一般热处理工艺与新兴热处理技术进行了全面调查。
从调查结果来看，热处理工艺与技术会对金属材料的抗疲劳性、耐久性以及切割效果产生影响。
因此，需灵活应用退火、正火、淬火、回火等热处理工艺以及激光热处理、热处理CAD等特殊热处理技术，并不断研发新的处理工艺与技术。
1金属材料热处理技术概述金属热处理是将金属材料在介质中加热到一定的温度，在该温度中保持一定时间后，让金属材料以不同的速度冷却，使金属材料的表面和内部的结构发生改变，以此控制金属材料的性能。
金属材料热处理是机械制造中非常重要的一种工艺，热处理通常不会对工件的形状及整体化学成分进行改变，但是能改变技术部件内部的显微组织，或者让材料表面的化学成分发生变化，让金属材料的使用性能得到提升。
总结来说，对金属材料进行热处理的目的在于改善金属的内在质量，这种变化方式一般无法通过肉眼进行观察。
2金属材料热处理变形的因素由于传统的冶金过程技术控制方法，冶金过程控制可以由不同的评估系统执行。
但是，一些指标适用于小型冶金企业，由于不同体系采用不同标准，技术控制灵活，评价指标根据适用于大型冶金企业的标准而不同。
一个缺点是冶金过程控制效率低，不能满足大型冶金企业冶金技术管理要求。
通过现有的研究，我们可以得出以下结论。
关于热处理零件变形的解决措施探讨
关于热处理零件变形的解决措施探讨零件结构对热处理后的变形影响极大，严重时会出现裂纹等缺陷。
因此在设计零件时，应在满足使用性能的条件下，从热处理的工艺角度出发，适当修改零件结构来改善热处理操作难度。
本文对热处理零件变形的解决措施进行了分析。
标签：热处理；零件变形；措施热处理变形是指零件经热处理后其变形量超过了图样公差要求的一种物理现象。
设计人员设计零件的主要任务是确定零件的几何形状、机械性能要求、尺寸精度和选定材料牌号等等。
热处理目的是使零件获得所要求的机械性能和力学性能。
当热处理零件出现破损、弯曲、变形、发裂等现象时，人们常从材料的质量、热处理工艺使用不当或其他实际情况寻找发生变形的原因；除此之外，还应该从设计人员开始设计零件时的零件结构设计、材料选择、制定热处理技术要求等方面寻找原因，减少热处理的困难，和造成废品、反修品和零件在使用中的失效的情况。
因此设计人员必须在零件设计之初充分考虑零件结构在热处理中会不会引起变形或开裂等因素。
一、零件的结构分析变形和开裂是由热应力与组织应力共同作用的结果。
热应力是由于工件在加热和冷却时各部热胀冷缩不一致而产生；工件在加热时厚度大的传热较慢热胀也就慢，冷却时，厚度大的冷却也较慢冷缩也就慢，因此厚度大的结构限制了厚度薄的结构的热胀和冷缩。
组织应力是由于加热和冷却时组织转变不同时而产生。
同理，由于工件厚薄的差异，厚度较大的结构无论加热或冷却组织转变都滞后厚度较薄的结构，因此，引起体积膨胀或收缩也不一致。
同样厚度较大的结构限制了其它结构的组织转变。
明确了应力产生的原因与工件的结构有直接关系，零件设计，编制加工与工件的热处理变形有很大的关系，在零件设计时注意工件的截面积不宜过于悬殊，且截面形状尽量对称。
如设计时无法调整，在工件热处理前采用工艺调整的方法预留较大的加工余量或预留工艺台，在热处理后去除预留结构；在工件结构较薄处加副结构。
二、从设计方面考虑2.1合理选用材料。
热处理变形问题的解决办法
热处理变形问题的解决办法一、导致热处理变形的因素1、碳含量及其对热处理变化量的影响高碳钢屈服强度的升高，其变形量要小于中碳钢。
对碳素钢来说，在大多数情况下，以T7A钢的变形量为最小。
当碳的质量分数大于0.7％时，多趋向于缩小；但碳的质量分数小于0.7％时，内径、外径都趋向于膨胀。
碳素钢本身屈服强度相对较低，因而带有内孔(或型腔)类的碳素钢件，变形较大，内孔(或型腔)趋于胀大。
合金钢由于强度较高，Ms点较低，残余奥氏体量较多，故淬火变形较小，并主要表现为热应力型的变形，其钢件内孔(或型腔)趋于缩小。
因此，在与中碳钢同样条件下淬火时，高碳钢和高合金钢工件往往以内孔收缩为主。
2、合金元素对热处理变形的影响合金元素对工件热处理变形的影响主要反映在对钢的Ms点和淬透性的影响上。
大多数合金元素，例如锰、铬、硅、镍、钼、硼等，使钢的Ms点下降，残余奥氏体量增多，减小了钢淬火时的比体积变化和组织应力，因此减小了工件的淬火变形。
合金元素显著提高钢的淬透性，从而增大了钢的体积变形和组织应力，导致工件热处理变形倾向的增大。
此外，由于合金元素提高钢的淬透性，使临界淬火冷却速度降低，实际生产中，可以采用缓和的淬火介质淬火，从而降低了热应力，减小了工件的热处理变形。
硅对Ms点的影响不大，只对试样变形起缩小作用；钨和钒对淬透性和Ms点影响也不大，对工件热处理变形影响较小。
故工业上所谓微变形钢，均含有较多量的硅、钨、钒等合金元素。
3、原始组织和应力状态对热处理变形的影响工件淬火前的原始组织,例如,碳化物的形态、大小、数量及分布，合金元素的偏析，锻造和轧制形成的纤维方向都对工件的热处理变形有一定影响。
球状珠光体比片状珠光体比体积大，强度高，所以经过预先球化处理的工件淬火变形相对要小。
对于一些高碳合金工具钢，例如,9Mn2V、CrWMn和GCr15钢的球化等级对其热处理变形开裂和淬火后变形的校正有很大影响，通常以2.5-5级球化组织为宜。
热处理变形问题的探讨
热处理变形问题的探讨（三）五、基本措施的应用次序上面介绍的四类调节冷却速度带基本措施，也就是控制淬火变形的四类基本方法。
在热处理生产中，解决工件淬火变形问题时，如果有足够的实际经验，则可以判定直接采取某一类或几类措施；如果经验尚不足，则又可以按下面介绍的基本措施应用次序，逐一试用，直至解决问题为止。
第一条措施：改变热处理工艺参数首先，可以根据淬火变形工件的冷却速度带的跨区情况，采取以下热处理工艺措施: 提高或降低工件( 或其局部) 的淬火加热温度；升高或降低淬火液液温；增大或减小淬火冷却过程中工件( 或其局部) 对淬火液的相对流速。
采取一项或几项这类措施，通常可以解决不少淬火变形问题。
第二条措施：改变淬火液使用浓度浓度易测易控的水溶性淬火剂配成的淬火液，适于采用这类措施。
由于浓度变化后较难还原，因此，是在采取第 1 条措施尚不能解决问题时，才可考虑用第 2 条。
第三条措施：改换淬火介质品种或加入专配添加剂改换介质包括:由自来水换成某种水溶性淬火液；由一种水溶性淬火液改成另一种水溶性淬火液；由自来水或水溶性淬火液改成油性介质；由普通机油改成某种淬火油；由一种淬火油改成另一种淬火油；由冷油改成热油；在普通机油中加入专配添加剂。
这都要根据工厂的情况和变形问题的特点来选定。
由于这类改造是不可回复的，费用也较大，应当慎重些。
为避免改换上的失误，事先应当对现用淬火液的冷却特性以及需要改成什么样的冷却特性的淬火液才能完成所希望的冷却速度带的变动有充分的了解。
对于水性淬火液，主要考虑它的"300 ℃冷速" ，可以根据淬火剂的级别( 或可以调节到的级别) 来选用。
对于淬火油，由于淬裂倾向相当小，需要考虑的是它在淬火过程中的蒸气膜阶段长短，低温冷却速度高低，以及其出现最高冷速的温度和最高冷速值( 淬火油的冷却速度分布) 。
工件的钢种、形状、有效厚度和热处理要求不同，需要相适应的冷却特性分布的油, 才可以保证其冷却速度带全部落入第Ⅱ冷速区。
热处理变形控制及校正方法在实际生产中的应用
内容提要在热处理过程中，工件变形是一种不可避免的现象。
变形量保持在一定的要求范围内不影响工件的使用，但变形过大、以至于超出公差要求范围则工件报废，不能使用，造成浪费。
本文通过对多年实际操作经验的总结，从理论上阐述了工件热处理产生变形的原因，并联系生产实际，介绍了在热处理各个环节中产生变形的因素并极具针对性的介绍了控制各种产生变形的因素，诸如：分级淬火、等温淬火、预冷淬火等热处理控制变形方法及其他确实有效的变形控制方法。
并以实际生产中的产品为例，对比证明了相关控制并减小热处理变形的方法。
以及实际生产过程中，在产生较大变形的情况下，针对不同的产品特性所采取的校型方法。
1、热处理变形产生的原理及危害工件淬火中引起的变形（宏观或微观）是操作中一种常见庛病，碳素钢薄板类工件在淬火前采用综合工艺可以在不同程度控制变形，对于模具钢、高速钢、量具钢可以结合分级淬火、等温淬火、预冷淬火减小变形量。
热处理的各个环节，都存在导致产生变形的因素。
物体的“热胀冷缩”是众所周知的一种现象，钢材同样也是如此，淬火时当高温工件放入淬火冷却剂时，遇冷工件必然会产生收缩。
工件截面上各部分的冷却是有先后的，因此各部分发生收缩也就有了先后，工件表面先冷却、先发生收缩，工件中心后冷却，还没有发生收缩。
这样表面的收缩就必然要受到中心部分的牵制。
这种由于工件表里热胀冷缩的不一致（即有温差）而造成的内应力称热应力。
钢在淬火冷却过程中还要发生奥氏体向马氏体组织的转变过程，由于奥氏体的比容较马氏体小得多，所以在奥氏体向马氏体转变的同时，也就伴随着发生体积的膨胀。
由于工件截面上各部分的冷却速度不一致，因此发生组织的转变和体积的膨胀也就不一致。
工件表面先冷到Ms 点，先发生转变和膨胀，而此时中心部分却尚未（或正在）开始发生转变和膨胀，这样表面的体积必然要受到中心部分的约束。
这种由于工件表里组织转变的不一致而造成的内应力称组织应力。
对每一个淬火工件来讲，既有热应力，又有组织应力，问题在于这两种应力综合的结果如何。
关于热胀冷缩现象和对热变形的控制和应用
关于热胀冷缩现象和对热变形的控制和应用胡鹏浩教授姓名：蔡学超学号：班级：测控09-2班冬天水管破裂；有时候夏天路面会向上拱起,就是路面膨胀...(所以路面每隔一段距离都有空隙留着)；买来的罐头很难打开；高压电线夏天下垂多，冬天绷的较紧；神气的热气球。
这些都是生活中常见的现象，我们习惯上把他们称之为热胀冷缩现象，那么是什么原因产生的呢？这是因为当物质的温度升高时，它內部的分子会振动得更快，振动得更远，这些效应会使得物质膨胀。
同理，当温度下降时，物质内部分子会振动得较慢，且振动距离更短，这使得物质收缩。
除了少数例外（譬如水在密度最大，体积最小），大多数物质，包括固体、液体及气体都是热胀冷缩的.机床在工作中受到多种热源的影响，热源产生的热量通过各种不同的方式传递给机床造成床身翘曲、导轨弯曲等，即机床热变形，比如：(1)电动机、油泵等饥械动力源在执转能量换的过程中，由于内部摩擦等因素导致能量损耗并转换成热。
这些热量通过传动件、压力油、空气等传递到机床上；(2)电气箱、各种阀件、液压操纵箱、活塞副等由于频繁启用，都会有不同程度的发热，并不同程度地将热量传递到机床上；(3)轴承副、齿轮副、导轨副、离合器等运动件在运动时因摩擦而发热，这些热量通过润滑油传递，特别是床身内部的润滑油池，会形成一个很大的热源；(4)在切削中，由于材料形状的变化而产生切削热，这部分热量由切屑和润滑液传递到机床上，其中60％以上的热量直接传递给了床身；(5)环境因素的影响，如季节的变化、阳光的照射、取暖装置的启用等，都会使机床各部分受热不均匀而引起变形。
机床热变形对机床加工的影响集中体现在加工精度方面，包括机床的几何精度和定位精度，并从3个方面体现出来。
(1)线性位移变化由于热量扩散后造成机床主轴在不同方向上移动，从而破坏了机床安装调试的精度。
同时，也造成工作台上的不同位置也有不同的位置变化，导致工件尺寸出现误差。
(2)角度变化热变形引起机床主轴角度位置变化，或者工作台相对于主轴轴线出现角位移，导致主轴轴线相对于工作台的平行度或垂直度变化，造成加工表面对基准的不平行或不垂直。
探讨金属材料热处理变形的控制
探讨金属材料热处理变形的控制摘要：进入新时代，对机械设备的需求增加，金属材料在机械制造领域得到了广泛的应用，有效地满足了工业生产和装备制造的需要，实现了自身的长远发展。
本文以金属材料为切入点，分析了引起热处理变形的因素，提出了控制金属材料变形的措施。
关键词：金属材料；热处理变形；控制措施引言热处理作为金属材料加工的重要组成部分，可以提高金属材料的性能和利用率，有效地发挥金属材料的作用。
但金属材料在热处理过程中受到其他因素的影响，容易产生变形，影响金属材料的加工质量，因此有必要对影响因素进行控制，本文对此进行了探讨。
1金属材料热处理变形因素分析金属材料是机械设备的主要部件，热处理直接影响设备的制造质量。
在设备制造过程中，应考虑设计、材料等因素，提出更高的产品热处理。
金属材料在热处理过程中容易变形，这也是加工中常见的问题。
造成变形的因素很多，主要包括：1.1应激因素。
在金属材料的热处理过程中，由于微观组织、密度等因素的影响，会出现冷热材料分布不均匀的现象。
热处理分为加热、保温和处理三个步骤，在前两个阶段，材料中的应力处于变化状态，导致材料出现变形。
通常情况下，材料内部应力分布不均匀导致变形概率增大，从而影响材料的整体质量。
1.2消光因子。
大量的实践表明，淬火介质的选择也会影响热处理工艺的效果和材料是否会变形。
在对金属进行热处理时，需要选择合适的淬火方法，这制约了淬火过程的稳定性。
同时，搅拌速度和淬火介质的方式都会影响金属材料，如果搅拌方法不合适，材料更容易变形。
1.3加工因素。
金属材料在热处理前必须进行预处理，以最大程度地消除材料中的应力，预处理一般为正火处理。
这种方法可以在一定程度上消除应力，但容易受到场地、人员等因素的限制，导致材料冷却时选择桩冷却，影响材料在加热时的冷却效果。
这导致冷却不均匀和材料组织不均匀。
2控制金属材料热处理变形的措施金属材料的热处理工艺内容较为复杂，要求设备加工人员充分掌握热处理工艺，合理使用热处理工艺，控制材料热处理中的应力，避免影响金属零件的质量，巩固设备的机械基础。
利用热处理变形规律解决实际问题
不允许采用有污染排放的常规碱性煮黑工艺来完成发黑流 程 ，需要我们找到一种既环保节能，又操作方便，节约成 本 ，并能替代传统发黑工艺的新方法。
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金 属 渗 碳 件 发 黑 工 艺 与 淬 火 介 质 之 间 的 关 系
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我公司曾在金属工件的热处理加工过程 中，针对 渗
碳件需要表面发黑 ，做 了工艺上的大胆探索 ，旨在 改变
２６ ０ ） 潘 卫华 ２４ ６
件的质 量造成很大的影响 。因此 ，作 为工艺人员 ，应从 以下方 面防止类似质量问题的发生 ： （ ）关注车间生产现场细节 ，随时 了解情况 。 １
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热处理变形校正方法
热处理变形校正方法在金属加工行业中，热处理是一个至关重要的环节，它能够改善材料的性能，为产品提供必要的强度和硬度。
然而，热处理过程中往往伴随着变形的问题，这给产品质量带来了挑战。
本文将详细介绍热处理变形校正的方法，帮助读者更好地理解和应对这一工艺难题。
一、热处理变形的原因热处理变形主要是由于材料在加热和冷却过程中，内部应力重新分布所导致的。
当材料暴露在高温环境下，其晶体结构会发生改变，冷却后，这些改变会导致尺寸变化和形状变形。
二、热处理变形校正方法1.预防措施：- 选择合适的材料：不同材料的热处理变形程度不同，选择变形较小的材料是预防变形的有效手段。
- 优化热处理工艺：通过调整加热速度、保温时间、冷却速度等参数，降低热处理变形的风险。
2.变形校正方法：- 机械校正：通过机械力对变形部位进行校正，如锤击、拉伸等，但这种方法仅适用于轻微变形。
- 热校正：利用材料在高温下的塑性变形，对变形部位进行加热至适当温度后进行校正。
这种方法对操作技术要求较高，需防止过度加热导致新的变形。
- 液体校正：将变形部位浸入高温液体中，利用液体的压力和温度对变形进行校正。
此方法适用于复杂形状的零件。
3.数控加工校正：- 采用数控加工技术，根据变形量对零件进行精确加工，以消除变形影响。
这种方法适用于高精度要求的零件。
4.表面处理：- 对变形部位进行表面处理，如喷漆、氧化等，以掩盖或补偿变形。
三、总结热处理变形是金属加工中不可避免的问题，但通过合理的预防措施和校正方法，可以最大限度地降低变形对产品质量的影响。
在实际操作中，应根据具体情况选择合适的校正方法，确保产品达到预期的性能和质量要求。
热处理变形原因及其控制方法
在实际的加工生产中，热处理变形往往困扰着许多加工制造者，热处理变形给后续的加工造成了很多困难，影响生产效率。
由于热处理工艺对工件产生的温度变化，变形是在所难免的，要做到完全不变形也是不可能的，一般解决方法是吧变形量控制在一定的范围内。
一、热处理变形产生的原因钢在热处理的加热、冷却过程中可能会产生变形，甚至开裂，其原因是由于淬火应力的存在。
淬火应力分为组织应力和热应力两种。
由于组织应力和热应力作用，使热处理后零件产生不同残留应力，可能引起变形。
当应力大于材料的屈服强度时变形就会产生，因此，淬火变形还与钢的屈服强度有关，材料塑性变形抗力越大，其变形程度也就越小。
二、减少和控制热处理变形的方法1.合理选择材料和提高硬度要求对于形状复杂，截面尺寸相差较大而又要求变形较小的零件，应选择淬透性较好的材料，以便使用较缓和的淬火冷却介质淬火。
对于薄板状精密零件，应选用双向轧制板材，使零件纤维方向对称。
对零件的硬度要求，在满足使用要求前提下，尽量选择下限硬度。
2.正确设计零件零件外形应尽量简单、均匀、结构对称，以免因冷却不均匀，使变形开裂倾向增大。
尽量避免截面尺寸突然变化，减少沟槽和薄边，不要有尖锐棱角。
避免较深的不通孔。
长形零件避免截面呈横梯形。
3.合理安排生产路线，协调冷热加工与热处理的关系对于形状复杂、精度要求高的零件，应在粗、精加工之间进行预先处理，如消除应力、退火等。
做好毛坯预备热处理，使组织更加均匀化。
4.改进热处理工艺和操作（1）热处理温度的控制在满足热处理工艺要求的情况下，尽量降低淬火加热温度且缩短保温时间，这样零件的高温强度损失较少。
塑性抗力增强，零件的抗应力形变、抗淬火变形的综合能力增强，从而减少了变形。
（2）选择较缓和的淬火冷却介质采用分级淬火能显著减少金属淬火时产牛的热应力和组织应力，是减少一些形状复杂零件的有效办法。
这种淬火方法由于在马氏体转变前零件各部分温度已经趋于均匀，并在缓慢冷却条件下完成马氏体转变，这样不仅减小了淬火热应力，而且显著降低组织应力，因而有效地减小或预防止零件淬火变形。
复杂零件的变形控制及校正方法
复杂零件的变形控制及校正方法摘要：机械零件在加工过程中，出现变形的概率很大，不仅会对加工的精准度造成严重影响，还会导致零件表面出现质量问题。
因为复杂零件的结构较为特殊，再加上对技术有极高的要求，所以零件加工难度很大。
因此，为有效规避复杂零件加工期间出现变形问题，必须加强控制，并结合具体情况，有效对校正方法进行利用。
关键词：复杂零件；变形控制；校正方法引言：复杂零件的结构通常比较特殊，所以在加工期间，如果应用的工艺技术不规范，很容易出现变形问题，降低了加工的精准性。
对此，为保证复杂零件的质量，一定要对变形情况严格控制，结合复杂零件的实际问题，科学校正，从而促进零件的产品合格率的提升。
1对焊钻头的变形控制及校正方法在对焊钻头进行热处理的过程中，其技术要求相对较高，零件留磨损需要控制在0.6~0.7mm，工件的尺寸为φ45×550mm。
并且，在硬度上，尾部为HRC35~45，刃部HRC66~69。
为了能提升处理效果，需要对M42/45材料进行使用。
通常情况下，对焊钻头对硬度的要求很高，再加上零件尺寸比较长，所以在以往的校正过程中，大多会利用油淬，当油中的零件冷却到200℃左右时，要快速地将零件取出来，并对趁热校正的方式加以使用。
针对这种方法而言，存在的不足之处颇多，一方面，温度的把控难度很大。
另一方面，没有良好的劳动条件作为支撑，变形的幅度很大，最终导致零件出现了大量返修或者断裂的问题。
在对这种零件的大量试验之后，总结出了新的处理模式。
简而言之，在实际的处理阶段，将等温淬火校正和回火校正方法相衔接，合理对零件展开补救性校正（1）在热处理之前，将准备工作做好，对零件的变形量进行认真检查，同时对工件实施预热，次数控制在两次，并对温度和时间严格控制。
在第一次预热期间，应该将温度把控在550℃，时间控制在半个小时。
在进行第二次预热过程中，应该将温度把控在850℃，时间控制在十分钟[1]。
（2）在进行热处理期间，对于加热温度，应该利用较低的淬火加热2分钟，温度控制在1170℃。
热处理工艺的控制与优化确保材料质量与性能
热处理工艺的控制与优化确保材料质量与性能热处理工艺在材料加工中起着至关重要的作用，通过控制和优化热处理工艺，可以确保材料的质量与性能达到最佳状态。
本文将探讨热处理工艺的控制与优化方法，以提高材料的质量和性能。
一、热处理工艺控制的必要性热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却等过程，使其组织结构和性能发生变化的一种方法。
热处理工艺的控制对于确保材料的质量和性能具有重要意义。
首先，通过精确控制加热温度和保温时间，可以确保材料达到所需的显微组织状态，进而影响材料的强度、硬度、耐磨性等性能指标。
其次，适当的冷却速率也对材料的性能具有重要影响，过快或过慢的冷却速率都可能导致材料性能的下降。
因此，热处理工艺的控制对于材料质量和性能的稳定性以及生产效率至关重要。
二、热处理工艺控制的方法1. 温度控制热处理过程中的加热温度是影响材料组织结构和性能的重要参数之一。
因此，在热处理工艺中，必须精确控制加热温度，以确保材料达到所需的显微组织状态。
为了实现温度控制，可以使用专业的热处理设备，如炉子或炉膛。
这些设备通常配备有温度控制系统，可以根据需要自动调节加热温度。
此外，对于一些对温度要求较高的热处理工艺，还可以使用热处理模拟软件进行模拟分析，以确定最佳的加热温度范围。
2. 保温时间控制除了加热温度外，保温时间也是影响材料性能的重要参数之一。
在保温过程中，材料的组织结构将发生相应的变化，并影响材料的性能。
因此，在热处理中，必须控制保温时间以确保材料达到所需的显微组织状态。
保温时间的控制一般通过设定保温时间，并使用计时器进行监控。
针对不同材料以及不同热处理工艺，保温时间的要求也不同，需要根据具体情况进行调整。
3. 冷却速率控制除了加热温度和保温时间外，冷却速率也是热处理工艺中必须控制的重要参数之一。
不同的冷却速率将导致不同的材料组织结构和性能。
在热处理工艺中，冷却速率的控制一般通过采取不同的冷却介质和方式来实现。
例如，可以使用水、油、空气等作为冷却介质，并根据需要调整冷却速率。
热处理中的材料变形与性能优化
热处理中的材料变形与性能优化热处理是一种重要的材料加工方法，其通过对金属材料进行加热和冷却处理，来改变材料的结构和性能。
其中，材料变形是热处理中最为重要的一环，能够在良好的质量保证下优化材料的性能。
本文将就热处理中的材料变形与性能优化进行讨论。
一、热处理中的材料变形热处理中的材料变形是指原材料在经过加热和冷却处理后，其形状和尺寸发生了明显的变化。
通过对材料的变形处理，可以改变材料的组织结构、内部应力状态和力学性能等方面，从而满足材料在实际使用中的各种要求。
热处理中常见的变形处理方法有拉伸、挤压、轧制、模锻、冷加工等，其中拉伸和冷加工是比较常见的方法，下面就这两种方法进行详细讲解。
1、拉伸变形法拉伸变形法是指将经过加热处理的材料放在制定的装置上，在直线拉伸负荷下进行单向拉伸，使其发生形变，进而实现材料的加工改性。
在拉伸变形法中，材料的应力状态会随着变形程度的增加而发生变化。
一般来说，拉伸变形的变形量越大，应力状态会越发复杂。
同时，材料中存在的位错和缺陷也会受到扭曲、密集等现象的影响，从而影响整个材料的力学性能。
2、冷加工变形法冷加工是指在室温下进行的金属加工。
与拉伸变形法相比，冷加工变形法具有许多优点，如生产率高、成本低等等。
但是，由于冷加工中的外力会比拉伸变形法更多一些，因此材料变形后所产生的应力和塑性增量也会更大。
二、热处理中的性能优化在热处理的过程中，材料的性能除了由材料本身的物理特性决定外，也受到变形处理等各种因素的影响。
因此，在热处理中进行性能优化是至关重要的。
1、调控材料组织结构在热处理中，调控材料的组织结构是一种常用的性能优化方法。
通过调整材料的化学成分、加热温度和保温时间等因素，可以有效的调整组织结构，提高材料的塑性、韧性和硬度等性能。
2、控制材料内部应力状态在热处理中，材料的内部应力状态会对材料的力学性能产生影响。
因此，控制材料的应力状态也是一种重要的性能优化方法。
在热处理过程中，由于拉伸或者冷加工变形等因素的影响，会在材料的内部形成不同的应力状态，比如拉应力、剪应力等等。
金属材料热处理变形的控制措施
金属材料热处理变形的控制措施摘要：随着社会的快速发展，工业生产中对金属产品的质量提出了新的要求，而金属材料热处理技术的运用，可以有效提升金属材料的稳定性，也可以强化材料的性能，所以对金属材料热处理变形影响因素的分析至关重要，只有明确影响因素才能更好地规避金属材料热处理中存在的问题，进而提升金属材料的使用效率，推动金属加工制造业的可持续发展。
关键词：金属材料；热处理；影响因素引言金属材料的生产对于冶金工业的发展极为重要。
热处理技术被用于金属材料的生产。
在金属加工行业，热处理是不可缺少的一环。
热处理技术是金属加工和生产的关键，但实际应用涉及大量的能源消耗和对环境的危害。
因此，有必要优化这一部分。
通过热处理技术的研究，不断开发新的热处理技术，降低能耗，提高冶金企业的经济效益，减少环境污染。
1金属材料热处理的概述所谓金属材料热处理，就是将金属材料通过一定的速度加热，达到预定温度之后进入保温状态，之后进行预定冷却处理，属于一种综合性的制造工艺，通过这种工艺来让金属材料达到预期的组织与性能。
金属热处理是现代加工制造业中比较常见的一种工艺方式，这种方式相对于其他金属加工工艺来讲，可以保障处理过程中，金属工件外在的形状与整体的化学成分不发生转变，通过对内部显微组织的改变，来改善金属工件在使用上的性能。
这种工艺的特点是对金属工件的内在质量做出改变，并非肉眼可以看出来的外在改变。
通过金属材料热处理的方式，可以让金属工件达到力学、物理学等在性能上的要求。
比如钢材材料，钢铁自身的显微组织相对较为复杂，所以通常会使用热处理工艺来对其控制与处理，采用热处理的方式来转变钢铁材质的性能，并赋予不同的使用性能。
2金属材料热处理工艺中材料变形的种类在生产实践中，热加工变化的形式很多，既有体积和厚度上的扩大与缩小等变化，又有扭曲、歪扭、压扣等变化，主要可以归结为由内应力变化引起的应力塑性变形和由比容变化所导致的体积变化二方面：（1）内应力变化是指各种金属材质内部因为经过各种原因，造成内部宏观和微观的机械机构之间出现了不平衡的体积变动所形成的。
浅谈金属材料热处理变形的影响因素及控制策略
浅谈金属材料热处理变形的影响因素及控制策略热处理是一种通过加热和冷却的过程来改变金属材料微观结构和性质的工艺。
然而，热处理过程中常常伴随着材料的变形，如收缩、膨胀、弯曲、扭曲等。
这些变形可能会对材料的性能造成不良影响，因此需要对其进行控制。
下面将就金属材料热处理变形的影响因素及控制策略进行浅谈。
1. 热处理变形的影响因素1.1 热处理温度热处理温度是影响热处理变形的重要因素之一。
在热处理过程中，当材料受热达到临界温度时，晶体内部结构发生改变，例如晶界扩散、铸态晶粒细化和残余应力消失等，这些变化会导致材料的体积发生变化。
同时，高热处理温度会导致材料软化，过低的温度则无法实现所需的热处理效果。
因此，在热处理过程中，需要选择合适的热处理温度，以实现所需的改性效果并控制材料的变形。
1.2 冷却速度2.1 合理控制热处理参数在热处理过程中，需要选择合适的热处理参数，如温度、时间和冷却速度等，以实现所需的改性效果并控制材料的变形。
通过在实际生产中对热处理参数进行优化和调整，可以有效地减小材料的变形。
2.2 加工前后应力预处理加工过程中会产生内部残余应力，这会加剧材料在热处理过程中的变形。
在加工前或热处理前，可以通过特定的方法进行应力预处理，如压缩、拉伸或扭曲等，以减少加工后材料的变形量。
2.3 控制热处理过程中的温度梯度在热处理过程中，材料内部的温度是不均匀的，这会导致材料的变形。
因此，需要采取措施，如加厚或加固材料表面、合理布置工件等，在热处理过程中控制材料内部的温度梯度，从而减少变形量。
在热处理结束后，需要对材料进行二次加工。
通过控制加工过程中的应力分布、切削参数和刀具选择等因素，可以减小材料的变形。
此外，在加工过程中需要加强材料的支撑，以防止材料失稳和变形。
影响金属材料热处理变形的因素及控制措施
影响金属材料热处理变形的因素及控制措施摘要：在加工所有金属材料的过程中，必须对金属材料进行热处理，以改善其内部结构和成分，从而提高其力学性能和化学效应，改善材料的性能。
然而，在金属材料的热处理过程中，温度往往会发生相应的变化，因此，为了减少热处理工艺变化对金属材料性能的影响，应采取更积极的改进措施，防止和减轻温度变形。
关键词：金属材料；热处理变形；原因；控制措施前言金属热处理是一种加工技术，首先通过适当的方法对固体金属和合金进行加热和绝缘，然后通过适当的方法将金属合金转变为固态，以获得必要的组织和性能。
在实际生产中，仅通过选择材料和成形工艺无法获得工作所需的机械性能。
通过对金属进行热处理来获得优异的整体性能是非常重要的。
然而，除了对改善金属材料的整体性能产生积极影响，金属材料的热处理不可避免地会导致热处理过程中或多或少的变化，但这在生产工件的过程中也被消除和避免。
因此，有必要通过科学和技术措施，确定引起工件热处理过程变化的主要因素，并将变化率限制在要求的范围内。
第一章金属材料热处理变形的主要原因1.1热处理后冷却方法选择错误金属的热处理流程一共包括了退火、正火、淬火、回火共四大过程, 在这一处理过程中,对金属冷却技术的要求较高,如果冷却技术选用错误,易造成金属热冷不平衡问题的发生,也不利于金属形成拉伸应力,并对其后期使用形成不良影响。
目前，金属热处理主要采用双液冷却法和单液冷却法。
这两种方法各有优缺点。
虽然液体双冷却法可以实现金属材料的快速冷却，但其冷却效率较低，而单液冷却法主要用于热处理负荷较高的金属材料，冷却速度不受控制。
在金属热处理过程中，冷却方式的选择往往不合理，影响金属变形和有效的电压管理，也不利于提高热处理质量和金属力学性能。
1.2温度控制不合理如图一，在金属热处理过程中，温度要求很高，不同的工艺对温度要求不同，温度不平衡也是主要因素之一，导致金属热处理中的变形和裂纹问题。
未经准确的高温测量，不要注意加热炉内金属材料的高温和直接输送金属的热处理。
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内容提要
在热处理过程中，工件变形是一种不可避免的现象。
变形量保持在一定的要求范围内不影响工件的使用，但变形过大、以至于超出公差要求范围则工件报废，不能使用，造成浪费。
本文通过对多年实际操作经验的总结，从理论上阐述了工件热处理产生变形的原因，并联系生产实际，介绍了在热处理各个环节中产生变形的因素并极具针对性的介绍了控制各种产生变形的因素，诸如：分级淬火、等温淬火、预冷淬火等热处理控制变形方法及其他确实有效的变形控制方法。
并以实际生产中的产品为例，对比证明了相关控制并减小热处理变形的方法。
以及实际生产过程中，在产生较大变形的情况下，针对不同的产品特性所采取的校型方法。
1、热处理变形产生的原理及危害
工件淬火中引起的变形（宏观或微观）是操作中一种常见庛病，碳素钢薄板类工件在淬火前采用综合工艺可以在不同程度控制变形，对于模具钢、高速钢、量具钢可以结合分级淬火、等温淬火、预冷淬火减小变形量。
热处理的各个环节，都存在导致产生变形的因素。
物体的“热胀冷缩”是众所周知的一种现象，钢材同样也是如此，淬火时当高温工件放入淬火冷却剂时，遇冷工件必然会产生收缩。
工件截面上各部分的冷却是有先后的，因此各部分发生收缩也就有了先后，工件表面先冷却、先发生收缩，工件中心后冷却，还没有发生收缩。
这样表面的收缩就必然要受到中心部分的牵制。
这种由于工件表里热胀冷缩的不一致（即有温差）而造成的内应力称热应力。
钢在淬火冷却过程中还要发生奥氏体向马氏体组织的转变过程，由于奥氏体的比容较马氏体小得多，所以在奥氏体向马氏体转变的同时，也就伴随着发生体积的膨胀。
由于工件截面上各部分的冷却速度不一致，因此发生组织的转变和体积的膨胀也就不一致。
工件表面先冷到Ms点，先发生转变和膨胀，而此时中心部分却尚未（或正在）开始发生转变和膨胀，这样表面的体积必然要受到中心部分的约束。
这种由于工件表里组织转变的不一致而造成的内应力称组织应力。
对每一个淬火工件来讲，既有热应力，又有组织应力，问题在于这两种应力综合的结果如何。
当这两种应力的综合结果超过了钢材的屈服强度（δs）时，则引起变形，当这两种内应力综合的结果超过了钢材的强度极限（δb）时，则将引起钢材发生开裂的危险。
2、变形的控制方法
2.1 热处理过程中控制变形的方法
2.1.1 加热控制法
2.1.1.1 对于形状复杂的重要零件及薄板件或工具，可在加热淬火前进行一次或两次预热，这样可以减少工件表里的温差所造成的热应力。
2.1.1.2 在保证硬度的前提下选正常淬火温度下限和采用冷却能力较为缓慢的淬火冷却剂。
2.1.1.3 在可能条件下，最好采用分级淬火或等温淬火法。
此外，预冷淬火和双液淬火法也是减小工件淬火应力和变形的一效方法。
2.1.2 冷却控制法
对于厚薄不对称、孔洞不对称，存在直角、尖角、盲孔等，加热前可以局部绑扎或填堵孔洞，冷却时可采用局部预冷或分先后次序冷却的方法，还可以通过控制冷却温度，调节残余奥氏体量达到微变形的效果。
2.1.3 淬火操作控制方法
2.1.
3.1 细长工件（钻头、长大铣刀、扣箱锥）或薄而平的工件应十分垂直地浸入，以防弯曲。
2.1.
3.2 薄壁环状工件（如圆环、套圈）应轴向垂直浸入淬火冷却剂中。
2.1.
3.3 厚薄不均的零件，要有选择地将零件的某一部位先预冷或先淬入介质中，以尽可能使零件整体各个方向上的冷却速度均匀。
2.2 热处理前控制变形的方法
2.2.1消除应力控制法
工件从毛坯制造开始，经多道工序后，存在复杂的加工应力，如果将较大的加工残余应力带入热处理的加热过程，零件热处理后产生的变形量，很可能会超过预留给热处理工序的加工余量。
2.2.2 装炉方式控制法
细长轴、条状、薄板类零件，宜垂直吊挂在加热炉中加热（去应力、加热过程、淬火过程、回火过程）不宜在箱式炉中平放或斜放，齿轮经渗碳或碳氮共渗后的淬火，必须使用专用淬火压床或专用夹具，以防止产生翘曲变形。
3、生产中应用控制变形方法的实例
3.1 45#钢垫板380*260*5（mm）淬火变形的控制
产品图纸见图3-1，采用多种热处理方式进行对比试验，具体工艺参数见表3-1。
图3-1 45#钢垫板380*260*5（mm）表3-1 45#钢垫板380*260*5（mm）热处理工艺参数对比
注：回火后用80～100℃的5～10%碳酸钠水溶液洗涤工件，时间为30分钟，然后在防锈槽浸入5分钟后取出。
工艺标准㈠采用油淬，变形量能达到标准，但硬度不合格。
工艺标准㈡采用亚温盐水淬，硬度能达到标准，但成扭曲变形，回火热校直所用时间30分钟，变形量为0.8mm，达不到标准、耗时、效率低。
采用自设标准：变形量均小于0.3mm，硬度均匀，正好在HRC48～50之间，共18块垫板，交验100%合格，这种方法节约时间，提高效率，降低劳动强度，切实可行。
3.2 65Mn 样板体淬火变形的控制
图3-2 65Mn样板体
产品图纸见图3-2，采用多种热处理方式进行对比试验，具体工艺参数见表3-2。
表3-2 65Mn 热处理工艺参数对比
采用表3-2工艺标准（一）淬火后工件变形，由于65Mn材质淬火后校型困难，变形问题比较棘手。
采用自设标准：因65Mn淬透性比碳钢高，脱碳倾向小，然而过热敏感性较大，锰又使Ac1、Ac3降低，所以加热温度，保温时间要注意，故中温盐温度改为800℃，保温5分钟，其余数据同表3-2。
共20块供外样板体硬度、变形量均100%达到标准。
3.3 T10 样板淬火变形的控制
图3-3 样板体
产品图纸见图3-3，采用多种热处理方式进行对比试验，具体工艺参数见表3-3。
表3-3 T10 样板热处理参数对比
采用实验(二)数据，生产共30种150块供外件(厚度相同)不同形状、不同尺寸的工件，一次交验145块合格，合格率97%
对于碳素钢45#尺寸较大的薄板、65Mn、T10A形状复杂的样板体，其厚度<10毫米以下，采用合理的分级淬火方法，均能达到所需标准。
4、生产中应用校正变形方法的实例
4.1淬火状态校直法
4.1.1生产制造轨道起重机专用的深孔钻头
尺寸：φ50*600(mm)，材质：W18Cr4V，技术要求：（63～65）HRC，变形量≤0.3 mm。
根据工件冷却到Ms点左右尚存在大量奥氏体、塑性好，易于变形的特点进行校直，W18Cr4Vr的Ms点为220℃，生产中采用300℃左右（工件从油中取出后冒白烟，但不着火为宜）必须手法熟练、动作迅速，根据零件大小适当掌握加压停留时间，并注意适当压反过去（0.1～0.2）mm以抵消回火后变形的恢复，校直过程要在100℃以上区域完成，校好后要吊挂，。