1.热应力引起的变形

工件在加热或冷却过程中，表面和心部及各不同截面区之间，由于加热速度和冷却速度不一致而形成温差，进而产生不同的热胀冷缩量差而形成热应力。当热应力超过钢的屈服强度时，即会产生塑性变形。

热应力塑性变形最容易在淬火冷却速度较快时的Ms点上方区域产生，这时奥氏体的塑性好，且淬火冷却速度较快，奥氏体又有较大的热胀系数和低的导热性。截面厚度差别大的零件在加热速度快时也容易引起热应力塑性变形。在Ac₁温度以下加热激冷产生的变形，基本上也是纯热应力塑性变形。

2.组织应力引起的塑性变形

工件在加热冷却过程中，表面与心部及不同截面区之间的相变不等时性所造成的组织应力，在一定的塑性条件配合下，在应力超过钢的屈服强度后，就会产生塑性变形。

由于组织应力是由组织转变引起的，所以组织应力引起的变形和因组织转变而引起的比体积变形常常同时表现出来。虽然两者之间的关系密切，但是不能将它们简单地等同起来，它们之间是有区别的。从宏观角度来看，凡是应力引起的塑性变形，都存在两个受力方向，胀大或收缩的一方对收缩或胀大的另一方，或者是胀大或收缩大的一方对胀大或收缩小的另一方，互相之间产生着方向相反的拉应力或压应力，此时塑性条件较好的一方则被对方拉伸或压缩。在拉伸或压缩变形之后多数都又继续发生相变，产生比体积变形。

在生产实践中，采用一定的热处理工艺，是可以获得比较单纯的比体积变形的，而要获得单纯的组织应力变形却是不可能的。

组织应力变形与钢的淬透性、工件截面尺寸、钢的Ms点及淬火冷却方法等有密切关系。

3.比体积变形(www.daowen.com)

工件在热处理过程中，因各种相结构的组织比体积不同，在相变时发生体积和尺寸的变化即为比体积变形。

比体积变形的特点是没有明显的方向性，如果钢的组织结构均匀的话，那么比体积变形表现在各个方向上是相同的。比体积变形不会因热处理次数的增加而不断地改变工件的体积和尺寸。

单纯的比体积变形在热处理生产中并不多见，只有以下情况基本上属于单纯的比体积变形。

（1）奥氏体稳定性高的高合金钢工件 当采用较缓慢的加热方式，并在淬火冷却时采用多次分级或完全的等温淬火时，由于热应力和组织应力塑性变形量很小，可以忽略不计，因此零件的变形基本上是比体积变形。

（2）均匀加热和冷却的球体工件 由于此时球体工件各个方向上的应力是平衡的，所以其淬火后的变形也基本上是单纯的比体积变形，球体也不会因每淬火一次直径或体积就变化一次。

（3）截面尺寸很小的超小型工件 这类工件加热或冷却时无论如何激冷激热，总不会形成明显的内外温差和组织转变的不等时性，因此热应力和组织应力都很不明显，此时的变形也基本上是单纯的比体积变形。

比体积变形一般只与奥氏体中碳和合金元素的含量、游离相碳化物的量、铁素体的量、淬火前后组织比体积变化差和残留奥氏体量及钢的淬透性等因素有关。