热处理变形问题的解决办法

热处理变形的原因在实际生产中，热处理变形给后续工序，特别是机械加工增加了很多困难，影响了生产效率，因变形过大而导致报废，增加了成本。

变形是热处理比较难以解决的问题，要完全不变形是不可能的，一般是把变形量控制在一定范围内。

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。

淬火应力分为热应力和组织应力两种。

由于热应力和组织应力作用，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，其变形程度越小。

1.热应力在加热和冷却时由于零件表里有温差存在造成热胀冷缩的不一致而产生热应力。

零件由高温冷却时表面散热快，温度低于心部，因此表面比心部有更大的体积收缩倾向，但受心部阻碍而使表面受拉应力，而心部则受压应力。

表里温差增大应力也增大。

2.组织应力组织应力是因为奥氏体与其转变产物的比容不同，零件的表面和心部或零件各部分之间的组织转变时间不同而产生的。

由于奥氏体比容最小，淬火冷却时必然发生体积增加。

淬火时表面先开始马氏体转变，体积增大，心部仍为奥氏体体积不变。

由于心部阻碍表面体积增大，表面产生压应力，心部产生拉应力。

二、减少和控制热处理变形的方法1.合理选材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。

热处理淬火及变形热处理淬火及变形热处理工艺、操作与变形关系一、预处理淬火前通过对工件进行消除应力、改善组织的预备热处理，对减少淬火变形是非常有利的。

预处理一般包括球化退火、消除应力退火，有些还采用调质或正火处理。

①消除应力退火：在机械加工过程中，工件表层在加工方法、背吃刀量、切削速度等的影响下，会产生一定的残余应力，由于其分布的不均衡，导致了工件在淬火时产生了变形。

为了消除这些应力的影响，淬火前将工件进行一次消除应力的退火是必要的。

消除应力退火的温度一般为500-700℃，在空气介质中加热时，为防止工件产生氧化脱碳可采用500-550℃进行退火，保温时间一般为2-3h。

工件装炉时要注意可能因自重引起的变形，其他操作同一般退火操作。

②以改善组织为目的的预热处理：这种预处理包括球化退火、调质及正火等。

球化退火：球化球退火是碳素工具钢及合金工具钢在热处理过程中必不可少的工序，球化退火后所获得的组织对淬火变形趋势影响很大。

所以可以通过调整退火后的组织来减少某些工件有规律的淬火变形。

其他预处理：为减少淬火变形所采用的预处理方法有很多种，如调质处理、正火处理等。

针对工件产生淬火变形的原因及工件所用材料，合理地选用正火、调质等预处理对减少淬火变形是有效的。

但应对正火后引起的残余应力及硬度提高对机加工的不利影响应给予注意，同时调质处理对含WMn等钢可减少淬火时胀大，而对GCr15等钢种的减少变形作用不大。

在实际生产中要注意分清淬火变形产生的原因，即要分清淬火变形是由残余应力引起的还是由组织不佳引起的，只有这样才能对症处理。

若是由残余应力引起的淬火变形则应进行消除应力退火而不用类似调质等改变组织的预处理，反之亦然。

只有这样，才能达到减少淬火变形的目的，才能降低成本，保证质量。

以上各种预处理的具体操作同其他相应操作，此处不赘述。

二、淬火加热操作①淬火温度：淬火温度对工件的淬火变形影响很大。

其影响淬火变形趋势的一般规律如图所示。

减小齿轮热处理变形的两种方法戚墅堰机车车辆厂 张秋英1 问题的提出多年来,戚墅堰机车车辆厂在280系列机车齿轮的生产中,一直被齿轮渗碳淬火变形大以致在后续的机加工中出现公法线超差等质量问题所困扰。

近来为此开展了一些质量攻关活动。

笔者主持了这项工作,分别从优化热处理工艺和设计工装夹具着手,所用方法有效地减小了齿轮的热处理变形,解决了生产过程中的一大难题。

2 优化工艺 控制变形我们知道,齿轮变形不仅影响到机加工后公法线尺寸超差,而且影响齿轮的传动精度,产生严重的噪音和异音。

因此,控制与稳定齿轮的变形显得十分重要。

从实际出发,我们努力寻求一种优良的热处理工艺,既能减小齿轮变形,稳定尺寸,又能满足设计要求,提高使用性能和降低成本,提高经济效益。

笔者在控制齿轮变形的攻关中,认真分析了渗碳、氮化、普通碳氮共渗等工艺的优缺点。

渗碳变形大,生产中无法找到齿轮的变形规律,公法线长度变化多端,即经过渗碳、正火、高温回火、淬火、回火等一系列的加热与冷却过程,时而胀,时而缩,变形显得复杂。

虽然渗碳层可以获得较高的齿面接触疲劳强度和脆性疲劳强度,但表面层压应力小,往往要增加喷丸强化处理。

可是在离表层0.1mm处,由于高的喷丸强度和渗碳层应力叠加,可能会导致应力过大,引起次表层的微裂纹,而且喷丸降低了齿面精度;氮化处理,虽然表面压应力大、耐磨性好、变形小,但渗层较浅,承载能力低,脆性疲劳强度不如渗碳高;普通碳氮共渗,渗层深局限于0. 5mm0.8mm,而且极易出现黑色组织等缺陷,使材料性能恶化;若用低温的碳氮共渗(软氮化),渗层较浅,仅适用于负荷小的零件。

笔者在经过多种工艺比较分析的基础上,开发了一种高温以渗碳为主,中温碳氮共渗的二段共渗后直接淬火的工艺,用此工艺对齿轮进行热处理(见图1),效果良好。

该工艺减小了齿轮变形,使公法线长度变化缩小43.7%,并使其公差基本稳定在+0.074mm~+0.136mm的范围内。

该工艺也缩短了周期,节约了成本。

五金弹簧在热处理过程中变形的主要原因与解决一、五金弹簧在热处理过程中变形的主要原因是什么？（1）相信大家经常订弹簧的都知道，弹簧在热处理的时候有时有出现变形的情况，那么出现这个情况的主要原因是什么呢？其实在东莞五金弹簧的常规热处理中，零件形状变化的主要原因是热处理和淬火过程中的热应力和相变应力。

如果加热速度过快，零件与加热炉相比过大，并且每个零件的温度不同，就会导致热变形。

在保温过程中，会释放残余应力，产生变形，零件自重也会导致变形。

（2）在冷却过程中，由于零件不同部位的冷却速度不同，会形成热应力，使零件变形。

即使冷却速度相同，表面冷却总是快，中心冷却总是慢。

因此，第一相变表面使非相变中心发生塑性变形，如果材料表面出现合金成分偏析或脱碳，则相变应力更不均匀，更容易引起零件变形。

另外，如果零件厚度不均匀，冷却速度也会不同。

（3）在锻件热处理中，减少变形的零件按以下方式放置：一是尽量垂直悬挂，二是垂直放置在炉底，三是用两点水平支撑，支点位置在全长的三分之一到四分之一之间，四是，水平放置在耐热钢工具上。

在零件的冷却过程中，淬火介质的种类、冷却性能和淬透性与变形有关。

冷却性能的变化可以通过改变粘度、温度、液体压力、使用添加剂、搅拌等来调节。

淬火油的粘度和温度越高，椭圆变形越小。

静态时，变形较小。

二、哪些方法可以有效地减小变形（1）盐浴淬火；（2）高温油淬火；（3）QSQ方法；（4）解压淬火；（5）一浴三级淬火。

（6）盐浴淬火与高温油淬火相似，都是在马氏体相变温度下淬火，使马氏体相变的均匀性增加。

Qsq为双液淬。

减压淬火是降低淬火介质的液体压力，从而延长蒸汽膜的级数，降低高温区的冷却速度，使零件各部位的冷却速度均匀。

一浴三段淬火结构简单。

首先将零件从淬火温度油中冷却到略高于MS点的温度，然后将其出炉，保存在大气中，使零件的整体温度均匀，然后用油冷却，使马氏体转变均匀进行，变形不规则性大大改善。

奥氏体不锈钢热处理后存在变形马氏体下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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控制大型渗碳淬火齿轮热处理变形的一种方法近年来，大型渗碳淬火齿轮在工程设备上的应用日趋广泛，它具有较高的强度、刚性和耐磨性，在不同的加工环节中应用于各种行业机械产品中。

大型渗碳淬火齿轮热处理过程一般使用热拉伸或高温回火处理，以改善材料性能和耐磨性，为加工行业提供更多的技术支持。

然而，在大型渗碳淬火齿轮热处理过程中，变形的情况普遍存在，由于变形量的大小受多重因素的影响，把控变形量变得不容易。

为了把控大型渗碳淬火齿轮热处理变形，我们提出了一种控制变形的新方法和新技术，旨在解决变形量过大的问题。

首先，我们采用了一种新型的淬火温度控制系统，以确保淬火过程温度更加准确稳定。

其次，采用新型的冷却方式，将冷却速度加快，减少齿轮在冷却过程中产生的变形。

此外，我们还在热处理过程中添加了不锈钢支撑结构，以改善齿轮的支撑和稳定性，避免因变形而产生损坏。

最后，我们采用精密测量仪，以精确控制变形量，确保材料变形在一定范围内。

经过多次试验，我们发现，采用上述新方法和新技术可以有效控制大型渗碳淬火齿轮热处理过程中产生的变形量，满足工业生产需求。

根据试验结果，采用精密测量仪精准调节温度，提升冷却效率，添加支撑结构等操作的效果最好，几乎能够完全抑制变形，并能够达到良好的冷却效果，达到良好的工作性能。

综上所述，新方法和新技术在大型渗碳淬火齿轮热处理变形控制中效果明显，可以有效抑制变形量，实现更好的热处理效果。

本研究结果可以为变形控制问题带来新的解决方案，为工业生产提供更多技
术支持。

铍铜的热处理是怎样进行的铍铜变形的问题该如何应对
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铍铜是一种用途极广的沉淀硬化型合金。

经固溶及时效处理后，强度可达1250-1500MPa。

其热处理特点是：固溶处理后具有良好的塑性，可进行冷加工变形。

但再进行时效处理后，却具有极好的弹性极限，同时硬度、强度也得到提高。

铍铜的热处理可以分成退火处理、固溶处理和固溶处理以后的时效处理。

退(回)火处理又分成：(1)中间软化退火，可以用来做加工中间的软化工序。

(2)稳定化回火，用于消除精密弹簧和校正时所产生的加工应力、稳定外形尺寸
(3)消除应力回火，用于消除机械加工和校正时产生的加工应力。

铍铜零件在时效硬化进程中的变形，平日是因为不平均剩余应力形成的。

这种铍铜变形的问题该如何应对
变形可经过以下办法来增加或扫除：
1．改用工场硬化形态的合金；
2．选用成型性知足请求的最硬态的合金；
3．在时效硬化进程中装夹具紧固；
4．扫除零件内的应力；
5．包管平均的应力散布；
6．进步时效硬化温度，并延长在该温度下的时效工夫；
铍铜的热处理是怎样进行的铍铜变形的问题该如何应对文稿提供者：绿兴金属有限公司。

钢管热处理变形的影响因素和减小措施丛 超（天津钢管集团股份有限公司，天津 300301）摘 要：随着我国制造业的不断发展，钢管在城市化建设中得到了越来越广泛地应用。

但热处理变形问题仍十分常见，不仅导致钢管结构发生了改变，而且也使力学性能遭到了破坏。

基于此，笔者在文章中首先论述了钢管热处理变形的几种主要原因；针对加热、水淬以及矫直等环节的影响因素进行了探讨，同时结合实践经验提出了具体的控制方法，以供参考。

关键词：热处理；钢管变形；加热控制；矫直参数中图分类号：TG162.84 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2018）06-0230-2通常而言，热处理一般表现为管道的弯曲与椭圆度增大，且不同变形程度对钢管的质量也有着不同的影响。

尽管此前业界利用矫直机进行控制，也取得了立竿见影的效果。

但随着管端弯曲产品的大量应用，也使其难以达到预期的效果。

一旦出现了严重的变形弯曲，不仅给产品质量带来了负面的影响，而且也将给制造企业造成巨大的经济损失[1]。

可见，对当前钢管热处理变形的影响因素进行分析，并有针对性的提出行之有效的控制方法就显得至关重要了。

1钢管热处理变形的几种常见原因1.1 比容变形比容是指钢管重量与体积的比例关系，其取值恰好是密度的倒数。

由于钢管本身质量分布存在一定的不均匀问题，在热处理过程中体积、尺寸变化情况就必然会出现差异。

这一指标在金属热处理工艺中，能够优化工艺方案使钢管热轧更加均匀，力学性能更符合现实需求。

但比容变形不容易控制，通常在加工领域都呈现出不确定的方向性。

比如在钢管加工过程中，若其质量体积分布较为均匀，那么最终的变形情况在各矢量方向上是一致的。

而若钢管比容分布不均匀，那么最终热处理所得到的产品也将呈现出差异化的状态[2]。

而且这一变化情况只与钢管本事结构组织有关，而不受到热处理次数的影响。

1.2 内应力塑性变形笔者发现，目前业界钢管热处理工艺水平也参差不齐，达不到标准化的程度。

减少工艺系统受热变形的措施
1.合理设计工艺系统：在设计工艺系统时，要考虑材料的热
膨胀系数和热导率等因素，尽量降低热应力的产生。

可以采用
增加支撑结构、改变连接方式、降低工艺温度等方法来减少受
热变形。

2.控制工艺参数：通过控制工艺参数，如温度、时间等，可
以减少工艺系统的受热变形。

合理选择热处理工艺参数，如加
热速度、保温时间等，可以有效降低材料的热应力和变形。

3.优化材料选择：选择热稳定性好、热膨胀系数小的材料，
可以减少工艺系统的热变形。

特别是在高温环境下，选择能够
耐高温的特殊材料，可以减少受热变形的风险。

4.加强机械支撑：通过加强工艺系统的机械支撑，减少受热
变形的发生。

可以增加支撑结构、加固关键部位，提高工艺系
统的整体刚度，降低受热变形的影响。

5.控制热源和传热方式：合理控制热源，减少热辐射和导热
对工艺系统的影响。

可以采用隔热措施、控制热源位置和方式
等方法，降低受热变形的风险。

通过综合运用以上措施，可以有效减少工艺系统的受热变形。

在实际应用中，需要根据具体情况进行综合考虑和优化设计，
以实现最佳的防治效果。

铝合金零件热处理变形控制摘要：铝合金的最大优点是其密度约为铁的三分之一。

它是一种轻金属材料。

良好的导电性和传热性；在空气中具有良好的耐腐蚀性；具有较强的生产、加工和使用性能。

它具有良好的塑性，可以通过冷热交替变形来生产和加工，并通过热处理来提高其性能。

铝合金固溶处理的目的是获得高浓度的过饱和固溶体，以获得良好的综合物理性能。

因此，铝合金被广泛应用于当代航空航天工业的生产和制造。

同时，铝合金在固溶处理过程中会发生变形。

相对较大的变形也会增加后期尺寸调整的工作量和零件的表面质量。

因此，本文重点研究了在固溶处理过程中减少铝合金变形的方法。

关键词：铝合金；零件；热处理；变形控制1热处理工艺方法热处理是将产品工件放入特定材料中进行加热、隔热和冷却，并根据工件表面的成分或内部结构和微观结构，给出或提高工件的性能指标，使其具有所需的物理、工艺和化学性能。

热处理通常不会改变工件形状的整体成分。

它可能被安排到生产和制造过程的原始工艺流程、中间工艺流程和最终工艺流程。

它受到产品工件的原材料、结构类型、使用模式、使用场景和变形程度等因素的影响，同时受到左右工艺流程的制约。

有时，各种热处理方法植根于一些大型、中型、高精度或特殊要求工件的全过程生产过程。

谈到热处理人们通常会想到四把火：退火、淬火、回火、正火。

对于热处理技术工程师来说，热处理工艺的设计方案、处理方法中的问题以及技术性能的实现都是他的首要任务。

然而，当某一类型的“火”布置在加工工艺的某一阶段时，精通自己专业的加工工艺工人需要掌握产品工件技术标准、原材料、规格、型号和形状规格、热处理特性以及热处理的实际效果。

在此基础上，部署兵力，统筹合理布局，制定有效可行的工艺路线，确保产品加工质量。

此外，工艺路线和热处理方法的开发还需要专业技术人员考虑课程的本质，追根溯源，梳理生产制造中的冲突点和问题原因，探索优质、高效、节能的加工思路，把握关键环节，在制造的重要节点上相对高度地结合热处理，并将生产技术和加工技术紧密结合起来，创造出优质的企业产品，创造出符合市场需求的商品，获得更多的经济效益和社会经济效益，促进社会经济的快速发展。

钢件在进行热处理的过程中会由于各种原因产生变形，出现淬火缺陷，在生产加工中，钢件淬火后最容易出现的缺陷主要有：变形、开裂、氧化、脱碳、硬度不足或不均匀等等。

本文就来具体介绍一下钢件热处理淬火变形、开裂的预防方法与补救措施。

关于变形、开裂的预防方法，我们应该根据产生的原因来针对性的预防与补救。

1、尽量做到均匀加热及正确加热工件形状复杂或者界面尺寸相差悬殊时，常会产生加热不均匀而导致的变形。

为此，工件在装炉前，对不需要淬硬孔及界面突变处，应采用石棉绳堵塞或者绑扎等办法以改善其受热条件。

对一些薄壁圆环等易变形零件，可设计特定淬火夹具。

这些措施既有利于加热均匀，又有利于冷却均匀。

2、正确选择冷却方法和冷却介质尽可能采用预冷，在工件淬入淬火介质前，尽可能缓慢的冷却以减少工件内温差。

在保证满足淬硬层深度及硬度要求的前提下，尽可能采用冷却缓慢的淬火介质。

合理选择和采用分级或等温淬火工艺。

3、正确选择淬火工件浸入淬火介质的方式和运行方向淬火时应尽量保证能得到最均匀的冷却，以最小阻力方向淬入。

大批量生产的薄圆环类零件、薄板形零件、形状复杂的图轮盘和伞齿轮等，在自由冷却时，很难保证尺寸精度的要求。

为此，可以采取压床淬火，即将零件置于专用的压床模具中，再加上一定的压力后进行冷却。

由于零件的形状和尺寸受模具的限制，因而可能使零件的变形限制在规定的范围之内。

4、进行及时、正确的回火在生产中，有相当一部分工件，并非在淬火时开裂（相关阅读：[加工百科]钢的淬火裂缝产生原因及预防措施），而是由于淬火后未及时回火而开裂。

这是因为在淬火停留过程中，存在于工件内的微细裂缝在很大的淬火应力作用下，融合、扩展，以致其尺寸达到断裂临界裂缝尺寸，从而发生延时断裂。

实践证明，淬火不冷到底并及时回火，是防止开裂的有效措施。

对于形状复杂的高碳钢和高碳合金钢，淬火后及时回火尤为重要。

20号钢渗碳淬火变形20号钢是一种广泛应用于汽车、拖拉机及一般机械制造业的钢材，其渗碳淬火过程中的变形问题一直是制造业者关注的焦点。

下面将从热处理工艺、原材料、机械加工、工件结构等方面分析20号钢渗碳淬火变形的原因，并针对这些原因提出相应的解决方案，以帮助企业更好地控制工件变形，提高产品质量。

一、20号钢渗碳淬火变形的原因1、热处理工艺不当：渗碳淬火过程中，温度控制不准确或冷却速度过快，会导致工件内部产生热应力，从而引起变形。

2、原材料问题：原材料的化学成分、晶粒度、合金元素等都会影响渗碳淬火过程中的变形。

例如，碳含量过高、晶粒度粗大等都可能导致工件变形。

3、机械加工因素：工件在机械加工过程中，加工余量过大、刀具磨损、切削热等问题，也会导致工件变形。

4、工件结构因素：工件结构复杂或存在局部热处理不均匀等问题，可能引发工件变形。

二、减小20号钢渗碳淬火变形的措施1、优化热处理工艺：制定合理的热处理工艺参数至关重要。

根据20号钢的特性，选择合适的渗碳温度、时间和冷却速度，以达到30-35HRC的硬度。

同时，严格控制加热速度和冷却速度，避免因温度变化过快而导致的热应力过大，确保工件内部热应力平衡，减小变形。

2、提高原材料质量：选用优质钢材，控制好化学成分和晶粒度，确保原材料质量符合要求。

并对原材料进行严格的化学成分分析和物理性能测试，确保原材料的质量达到要求。

此外，对原材料的晶粒度进行检测，以确保其符合规定范围。

3、机械加工注意事项：合理安排加工工艺，要注意控制加工余量，避免因加工余量过大而导致工件变形。

合理选择刀具，注意刀具的磨损和切削热对工件的影响。

此外，合理安排加工顺序，避免因加工顺序不当导致的工件变形。

4、工件结构设计：工件的结构设计也是影响渗碳淬火变形的重要因素。

设计时应尽量使工件结构简单、对称，避免复杂结构带来的热处理不均匀问题。

对于存在局部热处理不均匀的工件，可以采用局部淬火或分区淬火的方法，以减小变形。

金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施摘要：热处理能改善工件的综合机械机能，但热处理过程引起工件的变形是不可避免的。

任何因素的变化都或多或少地影响工件的变形倾向和形变大小。

在热处理过程中，能够把握工件热处理过程中导致工件变形的主要因素和关键点。

通过分析和实践，改进热处理工艺技术，一定能够在热处理工件的形变问题上得到突破，制定出合理的技术措施，保证热处理产品的质量和合格率。

关键词：金属材料；热处理；变形原因；防止变形技术引言实际工业生产中，仅凭选择材料和成形工艺并不能满足工件所需要的性能，通过对金属材料进行热处理而获得优良的综合性能是必不可少的。

但金属材料的热处理除改善材料的综合性能的积极作用外，在热处理过程中也不可避免地会产生或多或少的变形，而这又是工件生产过程中极力消除和避免的。

因此，需要找出工件热处理过程中发生形变的原因，采取技术措施把变形量控制在符合要求范围内。

1金属材料性能分析在当前的社会生产生活中，金属材料的应用范围十分的广泛。

由于金属材料具有韧性强、塑性好以及高强度的特点，因此其在诸多行业中均有所应用。

当前常用的金属材料主要包括两种：即多孔金属材料以及纳米金属材料。

纳米金属材料：一般情况下，只有物质的尺寸达到了纳米的级别，那么该物质的物理性质和化学性质均会发生改变。

在分析与研究金属材料性能的过程中，主要分析金属材料的如下两种性能：其一，硬度。

一般情况下，金属材料的硬度主要指的是金属材料的抗击能力。

其二，耐久性。

耐久性能和腐蚀性是金属材料需要着重考虑的一对因素。

在应用金属材料的过程中不可避免的会受到各种物质的腐蚀，由此就会导致金属材料出现缝隙等问题。

2金属热处理变形的原因分析在工业生产过程中，各种金属零件早已成为机械制造的必要部分。

在零件的设计、选材中，对综合性能方面也提出了更高要求。

特别是生产过程中，对产品热处理加工后的品质提出了新要求。

但在热处理过程中出现形变等质量问题，一直是热处理过程中难以克服的。