热处理变形控制及校正方法在实际生产中的应用

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（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。

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。