變形是由于制造(zao)和(he)熱(re)處理過程中(zhong)的不一致(zhi)因素導致(zhi)的不均(jun)勻和(he)不期望的形變或尺寸變化(hua)。影響變形(xing)的主要(yao)因素有：材料(liao)屬性、零(ling)件的幾何(he)形(xing)狀、尺寸以及(ji)重要(yao)部件的殘余(yu)應(ying)力狀態。殘余應力(li)可(ke)以足夠強到超過材料(liao)的屈服(fu)(fu)強度，然而(er)一旦(dan)超過屈服(fu)(fu)強度，零件(jian)就會發生(sheng)塑(su)性(xing)變(bian)形。熱處(chu)理是常用的消除殘余應力的方法之一，但是也不(bu)保(bao)證總能將殘(can)余應(ying)力降(jiang)低到材料(liao)的(de)屈服強度以下而不導致材料(liao)變形(xing)。
由于相變引(yin)起(qi)的體積變化(hua)也可(ke)能產生強(qiang)大的殘余應力，而這個殘余(yu)應力(li)也可能(neng)會(hui)超過屈服強度并導致(zhi)變形。當(dang)零件加熱后快速冷(leng)卻時，具有密集堆積的面心立方 (fcc) 結構(gou)的奧氏(shi)體轉就會轉變為(wei)具有松散堆(dui)積的體心(xin)四方 (bct) 結構的(de)馬(ma)氏(shi)體。這種轉變會(hui)導致材料的(de)體積膨脹，從而為碳原子(zi)填充創造更(geng)多空間，具有高(gao)碳百分比(bi)的(de)結構會(hui)形成殘(can)余應(ying)力并變成扭曲的(de)晶格結(jie)構。導(dao)致制(zhi)造和熱處理(li)過程中(zhong)材(cai)料變形的(de)因素有如下幾類：
1. 熱(re)處理前：材料的成分、均勻性(xing)和強度等(deng)屬性(xing)會(hui)影響材料變形的機械性(xing)能，而殘余應(ying)力的(de)(de)(de)大(da)小和分布(bu)(bu)也會(hui)影響熱處(chu)理前的(de)(de)(de)材料(liao)變(bian)(bian)(bian)形(xing)，例如尖角(jiao)等處(chu)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)升高(gao)也會(hui)導(dao)致變(bian)(bian)(bian)形(xing)，因此零件的(de)(de)(de)設計和幾(ji)何形(xing)狀也是(shi)很重要的(de)(de)(de)參數(shu)，設計中應(ying)(ying)(ying)使用圓角(jiao)將應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)分布(bu)(bu)到更廣泛的(de)(de)(de)區域。當(dang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)升高(gao)與殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)相結合時，變(bian)(bian)(bian)形(xing)和翹曲可能會(hui)變(bian)(bian)(bian)得更強(qiang)，彎曲也是(shi)由殘余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)引起的(de)(de)(de)一種變(bian)(bian)(bian)形(xing)。
2. 熱處(chu)理(li)預(yu)熱過程中：在此(ci)步驟中(zhong)，零件的(de)形(xing)狀變(bian)化是由于(yu)熱應力的(de)釋放產(chan)生的(de)，由于(yu)相(xiang)變(bian)引起的(de)任何體(ti)積變(bian)化都(dou)可能導致變(bian)形(xing)的(de)發生。
3. 表面硬化過程中(zhong)：當溫度較高(gao)且長時間(jian)保持恒定時，由于(yu)相變引起的任何體積變化都(dou)會(hui)再次(ci)導(dao)致變形的發生。根據蠕(ru)變強度和材料幾何形狀的關系，高(gao)溫尤(you)其是(shi)持續的高(gao)溫可能會(hui)導(dao)致金屬蠕(ru)變，而由于(yu)蠕(ru)變引起的變形在長而扁平的零(ling)件中是(shi)很常見(jian)的。
4. 淬火和冷(leng)卻過程中：淬火的介質類型、冷(leng)(leng)卻(que)(que)梯度(du)(du)不均勻、冷(leng)(leng)卻(que)(que)速度(du)(du)等冷(leng)(leng)卻(que)(que)特(te)性(xing)影響著變形(xing)(xing)(xing)特(te)性(xing)。表面(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)(du)是另一個與淬火和(he)冷(leng)(leng)卻(que)(que)期間變形(xing)(xing)(xing)有關的參數(shu)，由于變形(xing)(xing)(xing)，表面(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)(du)會加速裂紋的形(xing)(xing)(xing)成(cheng)。
5. 淬火后加工期(qi)間：通過(guo)對零件進行彎曲或(huo)噴丸工藝的矯正來(lai)減少變形(xing)是有必要(yao)的。 零(ling)件(jian)在(zai)冷卻(que)時經(jing)常會發生變形；當零(ling)件(jian)仍然很(hen)熱時，通(tong)過(guo)矯正可以減(jian)少裂(lie)紋的形成(cheng)，通(tong)過(guo)增加尺寸穩(wen)定性對零(ling)件(jian)進(jin)行(xing)二(er)次加熱可以減(jian)少變形。
正如(ru)在多(duo)項研究中發現的(de)(de)(de)那樣(yang)，殘(can)余應(ying)力(li)(li)與許(xu)多(duo)其他因(yin)素(su)一起(qi)作用是導致變形(xing)問(wen)題的(de)(de)(de)主要因(yin)素(su)之(zhi)一，而殘(can)余應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)測量和評估(gu)將有(you)助于(yu)了解(jie)變形(xing)問(wen)題的(de)(de)(de)根(gen)本原(yuan)因(yin)。
