零件热处理变形原因及其控制方法

叶宇

摘要：零件热处理为零件加工处理中，重要的作业程序之一。良好的热处理作业落实，对于零件后期的应用质量提升，以及应用效果保障发挥了重要的作用。因此在实际发展中关于零件热处理中产生的变形现象，也引起了研究人员及作业人员的重视。文章针对当前零件热处理变形原因及其控制方法，进行简要的分析研究。

关键词：零件热处理；变形原因；变形控制；方法

各类设备机具在应用中零件出现损害现象，必须进行零件的更换或维修。在此过程中分析零件的应用质量，对于设备机具的应用稳定性产生了较大的影响。如零件质量不合格，实际应用中则易出现噪音、贴合面不平整、异常震动等不良现象。因此关于零件生产中引起零件变形的原因，及控制方法也引起了研究人员的重视。笔者针对当前零件热处理变形原因及其控制方法，进行简要的剖析研究。

1.零件热处理变形原因分析

零件材料在热处理中产生变形现象较为常见，零件变形现象的出现对于产品的应用质量，以及产品的生产效果都造成了严重的影响。并且对于生产企业的稳定发展，也造成了较大的影响。分析当前零件热处理变形原因，主要的原因为：材料原因、几何形状原因、热应力原因、加工余量原因。针对上述零件热处理中的变形原因，笔者进行简要的分析研究。

1.1材料原因

零件热处理中因材料原因，造成的零件变形现象为主要的原因之一。材料质量不合格，造成在热处理中产生了较大的变形现象，严重的影响了零件热处理效果，并且造成了材料浪费以及重复作业的现象。具体分析因材料原因造成的零件变形现象，主要为材料硬度不达标，零件截面积尺寸差异过大，最终在热处理中出现了变形现象。

1.2几何形状原因

零件设计中如几何形状越多，其造成的热处理变形现象也较多。主要原因为零件的几何形状复杂，因此在操作零件进行淬火时，各面受热不均匀最终产生了不规则变形现象。该类变形现象的出现，通常造成了零件的报废。并且在后续的处理中，因几何形状原因造成的热处理变形现象，通常修复难度较大。

1.3热应力原因

零件在热处理中其吸收了较大的热能，后期在冷却处理中又产生了大量的放热现象。该类现象在持续中，其表面热能的散发较之内部组织的散热较快，因此对比零件内外部的温度现状，其形成了一定的热应力差现象。其表面的温度低于内部的温度，因此在热胀冷缩作用力下，产生了一定的变形现象。该类变形现象通常造成零件出现了收口现象。最终在应用或检验中，其零件的口径规格出现了不合格现象。

1.4加工余量原因

零件热处理中为部分热处理，部分加热中如加工部分与未加工部分的应力差异较大，则易造成热处理变形现象。具体的原因分析为零件热加工部分其内部应力产生了一定的变化现象，而未加工部分其应力较为均衡。因此在实际加工中加工零件形成了一定的内部应力拉扯现象，最终其热加工区域与未加热交接处出现了应力收缩现象，及加热零件口出现了收口现象。该类现象的出现，严重的影响了零件后期的应用，并造成恢复难度大的现象。

2.零件热处理变形原因的控制对策

零件热处理中出现变形现象，对于零件的应用质量以及零件产品的合格性，都造成了较大的影响。因此在实际发展中关于零件热处理变形现象的控制，也引起零件热处理人员及研究人员的重视。笔者分析当前零件热处理变形产生的原因，并提出了以下控制对策，如：优化装炉方式、提升材料质量、合理设计零件、控制温度、规范热处理操作、注重冷却操作的优化和改善。笔者针对上述处理控制对策，进行简要的分析研究。

2.1优化装炉方式

零件在加热处理中其在加热设备内的放置形式，也为影响其变形现象的主要原因。如摆放位置不合理，造成的加热受热均匀度差引起的变形现象也较为常见。后期在实际发展中为有效的改善零件热处理效果，并且降低变形现象的出现。零件热处理人员在作业中，应注重调整零件的装炉方式，以及内部的摆放方式。以此确保其在受热变形过程中的均衡性和合格性，规避不良变形现象的出现。

2.2提升材料质量

零件制作材料质量不合格造成其在热处理中，出现了较多的不良变形现象。后期在实际发展中，为有效的改善零件材料后期的应用效果。制作单位应注重优化材料质量，通过选取硬度，均匀度较好的材料进行应用。以此规避零件在热处理中，因其物理性能不达标，造成的不良变形现象。

2.3合理设计零件

零件材料的设计最终目的为确保其应用质量的合格性，确保零件与装配结构的有效结合，确保装配后零件性能的有效发挥。因此实际发展中设计人员在进行零件设计时，应在保障零件性能的前提下，尽量减少零件材料的几何面设计。以此规避后期在热处理中，因几何面过多造成的热应力变形现象，以及热胀冷缩现象产生的零件变形。如特殊要求零件必须设计多个几何面，设计人员则应注重设计几何面的尺寸参数合格性，规避几何面规格参数差异过大，造成在热处理中的变形现象。

2.4控制温度

零件在热处理中加热温度为导致其变形的原因之一，温度过高造成零件出现了热力变形现象，甚至在后期的散热中出现了收缩裂缝等不良现象。因此在实际发展中，为有效的保障零件的热处理效果。作业人员在实际作业中，应在保障工艺质量的前提下，合理的管控淬火加热温度。以此提升零件的热处理效果，并且增强后期零件在应用中的刚性。

2.5规范热处理操作

当前在零件热处理中因作业人员操作不规范，引起的零件变形现象较为多见。该类零件变形现象的出现，造成了零件淬火报废和异常变形的现象，严重的影响热处理作业质量。因此在具体进行零件热处理作业中，作业人员应注重热处理操作的规范性。具体落实中应通过调整淬火加热角度，调整加热面的方式，进行零件的热处理加工。此外在处理带孔状零件时，为规避带孔区域后期在散热中出现的收口等不良现象。其零件在加热处理中，应将孔状区域朝上。

2.6注重冷却操作的优化和改善

分析零件热处理的作业程序整体上分为加热和冷却两部分，其中在工艺操作中主要产生热处理变形的工序为冷却处理中。冷却处理中因作业人员未合理的选择冷却介质，最终造成在冷却工序操作时，造成了零件的变形及裂缝等不良现象，严重的影响了零件的热处理质量。因此在实际作业中为确保冷却工序质量，规避产生热处理变形现象。作业人员必须注重落实冷却介质的选择，此外在冷却操作中应通过缓慢冷却的方式，规避零件产生变形现象，并且达到提升零件热处理质量，提升材料应用质量的目的。通常应用中根据零件热处理的需求现状，可选用热油介质或水介质进行冷却处理。

结束语

零件热处理中出现变形现象为当前造成零件报废，以及零件重复加工的主要的原因。当前在实际发展中，为合理有效的提升零件热处理质量，并且规避其在热处理中出现的变形现象。实际发展中零件热处理人员应注重零件热处理中的作业规范性，以及零件装炉方式的优化，此外还应注重零件热处理温度的控制调整，以及零件冷却介质的合理选择，以此保障零件热处理中的作业效果合格性。另外为从初期阶段保障零件质量的合格性，加强材料质量提升，优化零件设计减少几何面也为重要的改善对策。

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