零件熱處理工藝既涉及零件的結構、材料本身所具有的特性，有與熱處理工藝過程密切相關。因此，在設計需熱處理的機械零件時，應充分考慮零件結構的熱處理工藝性，合理地選擇材料，正確地提出技術要求。

     影響結構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發(fā)生過量變形、開裂或軟點等，零件的幾何形狀往往是關鍵。尖銳的棱邊、尖角和凹腔會產生應力集中，成為開裂的主要根源；零件截面突變處（如螺紋、油孔、鍵槽、退刀槽等）也容易造成應力集中；零件材料的顯微組織不良會使熱處理時的應力分布不均勻而導致變形或開裂。

必要時可通過利用專用夾具改善零件的結構工藝性。

設計原則：

1、避免孔距離邊緣太近：

注：盡可能避免危險尺寸或太薄的邊緣，必要時可通過熱處理后成形的方法來改善工藝性；結構允許時，孔距離邊緣應不小于1.5倍孔徑。

 2、避免不通孔、死角：

注：不通孔和死角使淬火時氣泡不易逸出，造成硬度不均。允許時，應開工藝排氣孔。

 3、避免結構尺寸厚薄相差懸殊：

注：可通過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)誒購尺寸厚薄懸殊。

 4、避免尖角、棱角

注：高頻感應加熱淬火時，兩平面交角處應有比較大的圓角或倒角，并有5~8mm不能淬硬。內角要開工藝槽。為避免銳邊尖角在熱處理時熔化或過熱，在槽或孔的邊上應有2~3mm的倒角。

5、避免斷面突變，增大過渡圓角：

注：斷面過渡處應有比較大的圓弧半徑。結構允許時，可設計成過渡圓錐。

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

 6、零件形狀應力求對稱：

注：薄壁套筒類滲氮件若結構不對稱，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，力求結構對稱。

 7、零件應有足夠的剛度：

注：細長件熱處理時容易變形，可通過增加加強筋的方法，增加結構剛度，減小變形。

 8、避免開口形零件淬火：

 9、在可能的條件下將零件設計成組合件：

注：當零件截面相差懸殊時，加工難度增大，且熱處理也難達到要求，可改為拼接結構。

10、對容易變形開裂的零件愛你改選合適的材料：

 11、適當調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，內徑余量不足。根據(jù)變形規(guī)律將磨量改為內徑預留0.70~0.80mm，外徑預留0.20~0.30mm,以適應淬火后脹大。

 12、合理調整加工工序，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，內螺紋產生變形。可改為在槽口局部高頻感應加熱淬火，后加工出內螺紋。龍門銑床主軸的端面油溝先車出來，淬火時容易開裂，改成整體淬火，外圓局部高頻退火后再加工油溝。

 13、從實際工作條件出發(fā)適當修正技術要求：

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。

 15、采用合理的熱處理工藝操作：

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

 16、改善零件最終熱處理前的質量：

 17、積極采用新工藝、新設備、新材料：

 18、不同直徑軸類高頻感應加熱淬火件允許有合理的淬火過渡區(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加熱淬火時，距空刀槽處允許有小于或等于5mm的軟帶；要高頻感應加熱淬火的帶槽零件，槽深度大于或等于10mm時允許距離槽底有5mm不淬硬；淬硬平面有槽，且為細長狹條面，如其寬度小于或等于8mm，則此細長面允許不淬硬；如零件有直角兩表面均需高頻感應加熱淬火時，允許在一個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加熱淬火時，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、高頻感應加熱淬火件的結構應考慮熱處理工藝性：

注：零件有孔時，孔的邊緣距淬硬表面應在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)間距離應大于或等于8mm。在小于或等于16mm時，允許其中較小齒輪的硬化層稍帶斜度。

 20、高頻感應加熱淬火件應有合理的熱處理技術要求：

 21：感應加熱淬火件應盡可能避免產生尖角效應：

注：解決辦法可以調節(jié)感應圈與工件之間的相對高度或相對間隙。