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零件熱處理工藝既涉及零件的結(jié)構(gòu)、材料本身所具有的特性，有與熱處理工藝過(guò)程密切相關(guān)。因此，在設(shè)計(jì)需熱處理的機(jī)械零件時(shí)，應(yīng)充分考慮零件結(jié)構(gòu)的熱處理工藝性，合理地選擇材料，正確地提出技術(shù)要求。

     影響結(jié)構(gòu)熱處理工藝性因素的因素較多，主要有：材料的選擇，零件的幾何形狀、零件的尺寸大小，零件的精度及表面狀態(tài)等。

    為避免零件熱處理時(shí)發(fā)生過(guò)量變形、開(kāi)裂或軟點(diǎn)等，零件的幾何形狀往往是關(guān)鍵。尖銳的棱邊、尖角和凹腔會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，成為開(kāi)裂的主要根源；零件截面突變處（如螺紋、油孔、鍵槽、退刀槽等）也容易造成應(yīng)力集中；零件材料的顯微組織不良會(huì)使熱處理時(shí)的應(yīng)力分布不均勻而導(dǎo)致變形或開(kāi)裂。

必要時(shí)可通過(guò)利用專(zhuān)用夾具改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性。

設(shè)計(jì)原則：

1、避免孔距離邊緣太近：

注：盡可能避免危險(xiǎn)尺寸或太薄的邊緣，必要時(shí)可通過(guò)熱處理后成形的方法來(lái)改善工藝性；結(jié)構(gòu)允許時(shí)，孔距離邊緣應(yīng)不小于1.5倍孔徑。

 2、避免不通孔、死角：

注：不通孔和死角使淬火時(shí)氣泡不易逸出，造成硬度不均。允許時(shí)，應(yīng)開(kāi)工藝排氣孔。

 3、避免結(jié)構(gòu)尺寸厚薄相差懸殊：

注：可通過(guò)加工工藝孔使零件截面比較均勻；短階梯軸盡量將不通孔改為通孔，減小據(jù)誒購(gòu)尺寸厚薄懸殊。

 4、避免尖角、棱角

注：高頻感應(yīng)加熱淬火時(shí)，兩平面交角處應(yīng)有比較大的圓角或倒角，并有5~8mm不能淬硬。內(nèi)角要開(kāi)工藝槽。為避免銳邊尖角在熱處理時(shí)熔化或過(guò)熱，在槽或孔的邊上應(yīng)有2~3mm的倒角。

5、避免斷面突變，增大過(guò)渡圓角：

注：斷面過(guò)渡處應(yīng)有比較大的圓弧半徑。結(jié)構(gòu)允許時(shí)，可設(shè)計(jì)成過(guò)渡圓錐。

曲軸淬火時(shí)，增大曲軸軸頸的圓角，且高頻感應(yīng)加熱時(shí)必須規(guī)定淬硬要包括圓角部分，否則曲軸的疲勞壽命降低。

 6、零件形狀應(yīng)力求對(duì)稱(chēng)：

注：薄壁套筒類(lèi)滲氮件若結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，一端有凸緣，滲氮后變成喇叭口；可通在另一端增加凸緣，變形可大為減小。在幾何形狀允許的條件下，力求結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)。

 7、零件應(yīng)有足夠的剛度：

注：細(xì)長(zhǎng)件熱處理時(shí)容易變形，可通過(guò)增加加強(qiáng)筋的方法，增加結(jié)構(gòu)剛度，減小變形。

 8、避免開(kāi)口形零件淬火：

 9、在可能的條件下將零件設(shè)計(jì)成組合件：

注：當(dāng)零件截面相差懸殊時(shí)，加工難度增大，且熱處理也難達(dá)到要求，可改為拼接結(jié)構(gòu)。

10、對(duì)容易變形開(kāi)裂的零件愛(ài)你改選合適的材料：

 11、適當(dāng)調(diào)整零件熱處理前的加工余量：

注：45鋼襯套，要求硬度50~55HRC。按常規(guī)留磨量，淬火后外徑余量有余，內(nèi)徑余量不足。根據(jù)變形規(guī)律將磨量改為內(nèi)徑預(yù)留0.70~0.80mm，外徑預(yù)留0.20~0.30mm,以適應(yīng)淬火后脹大。

 12、合理調(diào)整加工工序，改善熱處理工藝性：

注：45鋼鎖緊螺母，要求槽口部位35~40HRC，全部加工后淬火，內(nèi)螺紋產(chǎn)生變形。可改為在槽口局部高頻感應(yīng)加熱淬火，后加工出內(nèi)螺紋。龍門(mén)銑床主軸的端面油溝先車(chē)出來(lái)，淬火時(shí)容易開(kāi)裂，改成整體淬火，外圓局部高頻退火后再加工油溝。

 13、從實(shí)際工作條件出發(fā)適當(dāng)修正技術(shù)要求：

注：分析工件使用工況是需要整體熱處理還是只需局部熱處理就可滿(mǎn)足使用要求。

14、采用合適的熱處理工藝：

注：分析各熱處理工藝的特點(diǎn)。

 15、采用合理的熱處理工藝操作：

注：用石棉及耐火泥賭賽細(xì)孔、螺紋孔于型孔；截面變化懸殊處用鐵絲、石棉線(xiàn)等捆綁，以控制加熱、冷卻速度，減小變形；曲軸滲氮時(shí)，為防止變形用拉緊桿于支撐套固定；合理吊扎，既安全又使孔變形?。ūM量不要穿孔（非工藝孔）吊扎）；合理確定零件在爐中加熱時(shí)的防止方式，淬入冷卻液的方式和在冷卻液中的移動(dòng)方向。

 16、改善零件最終熱處理前的質(zhì)量：

 17、積極采用新工藝、新設(shè)備、新材料：

 18、不同直徑軸類(lèi)高頻感應(yīng)加熱淬火件允許有合理的淬火過(guò)渡區(qū)：

注：淬火部分帶槽或孔，允許距槽或孔邊小于或等于8mm處不淬硬；帶有空刀槽的軸高頻感應(yīng)加熱淬火時(shí)，距空刀槽處允許有小于或等于5mm的軟帶；要高頻感應(yīng)加熱淬火的帶槽零件，槽深度大于或等于10mm時(shí)允許距離槽底有5mm不淬硬；淬硬平面有槽，且為細(xì)長(zhǎng)狹條面，如其寬度小于或等于8mm，則此細(xì)長(zhǎng)面允許不淬硬；如零件有直角兩表面均需高頻感應(yīng)加熱淬火時(shí)，允許在一個(gè)表面上有小于或等于8mm的回火軟帶，或允許其中一面距邊緣5mm范圍不淬硬；兩相交平面均需高頻感應(yīng)加熱淬火時(shí)，其交角處允許有小于或等于8mm不淬硬，交角處要有空刀槽或圓角。

 19、高頻感應(yīng)加熱淬火件的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮熱處理工藝性：

注：零件有孔時(shí)，孔的邊緣距淬硬表面應(yīng)在6mm以上，或允許有空的地方不淬硬；二聯(lián)或三聯(lián)齒輪，其二聯(lián)間距離應(yīng)大于或等于8mm。在小于或等于16mm時(shí)，允許其中較小齒輪的硬化層稍帶斜度。

 20、高頻感應(yīng)加熱淬火件應(yīng)有合理的熱處理技術(shù)要求：

 21：感應(yīng)加熱淬火件應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生尖角效應(yīng)：

注：解決辦法可以調(diào)節(jié)感應(yīng)圈與工件之間的相對(duì)高度或相對(duì)間隙。