淬火工件发生变形和开裂的根本原因是由于淬火内应力造成的。因此，除制定合理的淬火工艺外，同时还必须设法减小淬火内应力，防止变形和开裂。
1）淬裂
淬裂是模具零部件最常见的致命缺陷，已淬裂的工件，全部须报废，无任何补救措施。常见淬裂的主要原因有过热、脱碳、冷却不当等原因。淬裂的原因及预防措施见表4－6。
表4－6 淬裂的原因及预防措施
2）变形
变形是机械零件热处理最常见最普遍的缺陷。事实上，在机械制造中，热处理的淬火变形是绝对的，而不变形才是相对的。换句话说，只是一个变形程度大小的问题。产生变形的主要原因大致有以下三种情况：
（1）马氏体相变具有表面浮凸效应(www.xing528.com)
钢铁材料的淬火是为了获得较高强度、硬度、耐磨性及一定冲击韧性的马氏体组织，而马氏体相变是一种无扩散型组织转变。它是通过新相（过饱和α固溶体）在惯习面上对母相（γ固溶体）的切变形成的，通过切变，使具有面心立方点阵的奥氏体转变为具有体心立方点阵的马氏体，这种具有体心正方点阵的马氏体因为固溶了过饱和的碳原子，从而使晶格常数发生了剧烈的畸变。因此，马氏体相变具有浮凸效应。
（2）淬火是一个热态工件急剧冷却过程
由于工件的截面效应，使工件表层到心部的冷却速度不一致，形成温度差，导致体积的胀缩不均，从而引起钢件不均匀塑性变形。同时由于温差的影响，引起组织转变的不同步，也使钢件产生不均匀塑性变形。如果钢件是一个完全弹性体，应力因弹性变形而松弛，冷却到温差消失时，弹性恢复，则不会留下残留应力。由此可见，钢件之所以有残留应力，乃是不均匀塑性变形的结果。
（3）相变体积效应引起的变形
相变引起比容的变化，使得工件的体积在各个方向上做均匀的胀缩。预防热处理变形（尺寸变化和形状变化）是一项非常困难的工作，在许多情况下，不得不依靠经验加以解决。这是因为不仅钢种和模具形状对热处理变形有影响，不当的碳化物分布状态及锻造和热处理方法同样会引起或加剧变形，而且在热处理诸多条件中，只要某一条件发生变化，钢件的变形程度就会有很大变化。尽管在相当长时间还主要靠经验和试探法去解决热处理变形问题，但正确掌握原材料锻造、模块取向、模具形状、热处理方法与热处理变形的关系，从已经积累的实际数据中去把握热处理变形规律，建立有关热处理变形的档案资料，是一项极有意义的工作。表4－7是防止热处理变形的方法。
表4－7 防止变形的措施
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