金屬工件熱處理變形主要的因素有很多，但主要原因有三點，即：1、固態(tài)相變；2、熱應(yīng)力；3、組織應(yīng)力。

(1)固態(tài)相變時，各相質(zhì)量體積的變化必然引起體積的變化，造成零件的脹與縮的尺寸變化；

(2)熱應(yīng)力，包括急熱熱應(yīng)力和急冷熱應(yīng)力，當(dāng)它們超過零件在該溫度下所具有的屈服極限時，將使零件產(chǎn)生塑性變形，造成零件的形狀變化，即歪扭，或稱為畸變；

(3)組織應(yīng)力也會引起形狀的改變，即畸變。

       通常淬火工件的變形總是由于以上的兩種或三種因素綜合作用的結(jié)果，但究竟哪一個因素對變形的影響較大，則需要具體情況作具體的分析。

總的來說，體積變化是由相變時比容的改變而引起的。馬氏體的質(zhì)量體積比鋼的其他組成相的質(zhì)量體積要大，熱處理時鋼由其他組成相轉(zhuǎn)化為馬氏體時，必然引起體積的增加。而奧氏體的質(zhì)量體積要比鋼的其他組織質(zhì)量體積要小，在熱處理時由其他組成相轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體時，則引起體積的減小。

       關(guān)于形狀的變化，歪扭或稱為畸變，主要是由于內(nèi)應(yīng)力或者外加應(yīng)力作用的結(jié)果。在加熱、冷卻過程中，因工件各個部位的溫度有差別，相變在時間上有先后，有時發(fā)生的組織轉(zhuǎn)變也不一致，而造成內(nèi)應(yīng)力。這種內(nèi)應(yīng)力一旦超過了該溫度下材料的屈服極限，就產(chǎn)生塑性變形，引起形狀的改變。此外工件內(nèi)的冷加工殘余應(yīng)力在加熱過程中的松弛，以及由于加熱時受到較大的外加應(yīng)力也會引起形狀的變化。

      在熱處理時可能引起體積變化和形狀變化的原因見下表。表中“體積變化原因”一欄未列入鋼因熱脹冷縮現(xiàn)象而產(chǎn)生的體積變化，鋼由淬火加熱溫度到零下溫度進(jìn)行冷處理，均隨溫度的變化而有相應(yīng)的體積變化，因熱脹冷縮而引起的體積變化不均勻乃是熱應(yīng)力產(chǎn)生的原因，而且對變形有相當(dāng)?shù)挠绊憽?/p>