1.形狀畸變
熱處理時工件形狀的變化是由于內應力和外應力綜合作用形成的,在加熱和冷卻過程中工件的各部分溫度有差異,熱脹冷縮不均和組織轉變不同時,內部就產生了內應力。形狀復雜、截面尺寸相差大、尺寸大的工件產生的內應力更大。當內應力超過了材料的屈服強度,就要發(fā)生塑性畸變,由此引起工件形狀變化。工件的自重引起下垂并產生應力,導致形狀的翹曲、彎曲及扭曲等非正?;?。例如,長齒輪軸的彎曲;大直徑盤形齒輪及薄壁齒圈、齒套等的翹曲或圓度畸變等。這類畸變是比較明顯的,容易通過目測來判斷。
工件產生形狀畸變的形成條件是,當工件本身受到某種應力(外加機械應力、熱應力或組織應力等)作用,其應力值超過了工件材料在該狀態(tài)下的屈服強度后產生翹曲、扭曲等形式的塑性畸變。
2.體積畸變
工件經(jīng)熱處理后其金相組織發(fā)生了改變,各種組織的比體積差異引起工件呈比例的脹縮,體積變化不會影響該工件原來的形狀。例如,齒輪軸的軸向伸長、縮短等。這類畸變量一般較小,目測很難判斷。
工件的體積畸變與各相組織轉變時成分和合應力有關,而與熱處理應力作用的大小無關。體積變化的大小與下列因素和條件有關:①淬火前后組織比體積差越大,體積的畸變越大;②提高淬火溫度,奧氏體中合金元素的含量提高,使馬氏體的比體積增大,殘留奧氏體增加;③全部淬透后的工件體積畸變最大。
3.微畸變
微畸變是由于熱處理后的不穩(wěn)定組織(如淬火后的馬氏體和殘留奧氏體)和不穩(wěn)定的應力狀態(tài)(無論壓應力或拉應力),在常溫或零下溫度較長時間的放置或使用過程中,逐漸發(fā)生轉變并趨于穩(wěn)定,由此而伴隨有畸變的出現(xiàn)。例如,滲碳或感應淬火后的齒輪齒形、表面形狀的變化(如公法線長度和齒厚變化),其是造成齒輪工作時產生噪聲的原因之一