钢材变形的主要原因是钢材中的内应力或外应力。内应力是温度分布不均匀或相变引起的，残余应力也是原因之一。外应力引起的变形主要是由工件自重引起的“塌陷”在特殊情况下，还应考虑与加热工件碰撞或夹紧工具引起的凹陷。变形包括弹性变形和塑性变形。尺寸变化主要基于组织变化，因此表现出相同的膨胀和收缩。然而，当工件上有孔或复杂的形状工件时，会导致额外的变形。如果淬火形成大量马氏体，就会膨胀，如果产生大量的奥氏体残留，就会相应收缩。此外，回火时通常会收缩，而二次硬化的合金钢则会膨胀。如果进行深度冷却处理，这些含碳量会随着组织的增加而增加。
二，淬火变形的主要时间段：1、加热过程:由于内应力在加热过程中逐渐释放，工件变形。2、保温过程:主要是自重塌陷变形，即塌陷弯曲。3、冷却过程:由于冷却和组织变化不均匀而变形。
三、加热和变形
当大型工件被加热时，残余应力或加热不均匀会导致变形。残余应力主要来自加工过程。当这些应力存在时，随着温度的升高，钢的屈服强度会逐渐降低。即使加热均匀，轻微的应力也会导致变形。
一般来说，工件外缘的残余应力较高。当温度上升从外部开始时，外缘变形较大，残余应力引起的变形包括弹性变形和塑性变形。
加热过程中产生的热应力和变应力是变形的原因。加热速度越快，工件尺寸越大，截面变化越大，加热变形越大。热应力取决于温度的不均匀分布和温度梯度，这是导致热膨胀不同的原因。如果热应力高于材料的高温屈服点，就会导致塑性变形。这种塑性变形的特点是“变形”。
相变应力主要来源于相变的不同时性，即材料的一部分发生相变，而另一部分在相变发生前发生相变。加热时，当材料的组织转化为奥氏体时，当体积收缩时，可能会发生塑性变形。如果材料的各个部分同时发生相同的组织变化，则不会产生应力。因此，缓慢加热可以适当减少加热变形，最好采用预热。
此外，由于加热过程中的自重而出现“塌陷”有许多变形的情况，加热温度越高，加热时间越长，“塌陷”现象越严重。
四，冷却和变形
当冷却不均匀时，热应力会变形。由于工件外缘和内部冷却速度的不同，热应力是不可避免的。淬火时，热应力和组织应力的叠加使变形更加复杂。此外，组织不均匀，脱碳等。还会导致相变点的差异，相变的膨胀量也不同。
总之，“变形”它是由相变应力和热应力引起的，但并不是所有的应力都消耗在变形上，而是工件中的一些残余应力，这就是时间变形和时间裂纹的原因。
冷却引起的变形表现为以下几种形式:1、在急冷初期，急冷侧凹陷，然后凸起，导致快冷侧凸起。这种情况是热应力引起的变形大于相变引起的变形。2、热应力引起的变形是钢材倾向于球形化，而相变应力引起的变形倾向于绕线轴。因此，淬火冷却引起的变形表现为两者的结合。
五、是冷处理和变形
冷处理促进马氏体变化，温度低，变形小于淬火冷却，但此时应力大，容易因残余应力、相变应力和热应力的叠加而开裂。
六、回火和变形
在回火过程中，由于内应力的均匀化，工件减少甚至消失，组织发生变化，变形趋于减少，但同时，一旦变形，就很难纠正。为了纠正这种变形，经常使用加压回火或喷丸硬化。
七、反复淬火和变形
正常情况下，一次淬火后的工件在没有中间退火的情况下反复淬火，会增加变形。图5显示了反复淬火引起的变形。反复淬火后，变形积累，趋于球形，容易开裂。但形状相对稳定，不再容易变形。因此，反复淬火前应增加中间退火，反复淬火次数应小于或等于2次(不含第一次淬火)。
八，残余应力和变形
加热过程中，450℃左右，钢材由弹性体转化为塑性体，因此容易出现上升塑性变形。与此同时，当残余应力高于此温度时，它也会因再次结晶而消失。所以，在快速加热过程中，由于工件内外温差，外部温度达到450℃它已经成为一个塑性区域，内部温度较低的地方有残余应力，导致变形。冷却后，该区域是一个变形的地方。淬火前消除应力和退火非常重要，因为在实际生产过程中很难实现均匀缓慢的加热。除了通过加热消除应力，振动消除大部件的应力也是有效的。
