所谓金属材料热处理就是指根据相关的要求对特定的金属原材料进行科学合理的加热冷却处理，在生产实践中主要包括三部分，分别是退火（正火）处理、淬火加工以及回火加工。退火（正火）处理是对金属原材料加热到适当温度保温，然后缓慢冷却的热处理工艺。其目的主要是为了调节金属材料硬度便于进行切削加工。

淬火是将金属材料加热到临界点以上，保温后急速冷却的热处理工艺。其目的主要是提高金属材料的硬度。回火是将金属材料加热到A1以下某个温度保温后再冷却的热处理工艺。其目的主要是调整金属的硬度和韧性，修整淬火热处理的变形，从而确保金属材料热处理工作的顺利完成[1]。

利用热处理技术对金属材料进行处理加工，能够有效的提升金属材料的性能，同时还能够拓展金属材料在其它领域的应用发展，充分发挥出金属材料自身的价值和作用[2]。然而，在对金属材料进行热加工处理时，往往会由于其它方面的因素，影响金属材料热加工处理的整体效率与质量，进而严重影响金属材料的整体性能。

为此，本文就关于电机轴花键的金属热处理变形的控制进行了深入的研究与分析，同时结合电机轴花键的金属热处理变形的实际状况制定了相应的完善措施，以期提高金属材料热处理的效率和质量[3]。

1 电机轴花键的金属热处理变形的控制研究

1.1 金属材料及热处理工艺的选择

由于电机轴花键的金属材料自身存在一定的差异性，因此其热处理之后的整体的结构特点也会存在着一定的差异。为此，在生产电机轴之前要对不同的金属材料的特点以及整体结构进行综合性分析，选择合理的金属材料，再为电机轴花键金属材料的热处理制定一个科学合理的处理工序，以此来确保热处理的工作质量，从源头避免金属材料出现大量变形的问题。

除此以外，在对电机轴花键的金属材料进行热处理时，为了降低金属材料热处理时的变形概率，需要相关的工作人员针对具体的产品参数及时对金属材料进行科学合理的热处理安排，根据实际情况探索能满足产品要求的热处理工艺。这样不仅能够确保电机轴花键的金属材料整体稳定性，同时还能够避免出现金属材料表面硬度不均匀的现象[4]。

以下以生产实践中的案例加以分析说明。

某款电机轴技术要求花键硬度为58HRC～62HRC，应用于高转速场合。通过分析可以确定该电机轴采用渗碳钢+渗碳淬火热处理工艺比中碳钢+高频感应淬火热处理工艺更符合产品的技术要求及应用场合。渗碳钢中，20CrMnTi应用广泛，综合性能良好。其典型的工艺路线为：下料→正火→粗加工→半精加工→渗碳→淬火＋低温回火→磨削。

1.2 淬火方式及淬火介质的选择

当前，我国金属材料淬火常用的冷却方法主要有四种，分别是分级淬火冷却方式、等温淬火冷却方式、双液淬火冷却方式以及单液淬火冷却方式。这四种冷却方法各有各的优势和缺点[4]。其中分级淬火冷却方式的优点是能够有效地降低工件的内应力，增强金属材料结构的完整性，然而它也存在一定的缺点，比如在热处理过程的碱浴或盐浴中需要大量淬火介质，这在一定程度上加大了金属材料热处理的费用和成本。

单液淬火冷却方法在成本上具有一定的优势，且机械化与自动化功能相对完善，但是在具体实施过程当中却存在着冷却速度相对难控制的问题。为此，在进行金属热处理工作时要根据实际状况选择科学合理的冷却方式。

通常情况下，工程量较大的情况下使用分级淬火冷却方法，根据不同性质的金属材料选择不同等级的淬火冷却方式，做到一对一选择，以此来降低金属材料热处理变形的几率；而热处理工程量较小的情况则优先使用单液淬火冷却方式，该冷却方法便于操作、应用便捷，且成本相对较低，适用于小规模的金属热处理工程。

当前，我国最为常用的两种淬火介质是水和油，这两种介质各有优势，且有自身的使用要求。通常情况下，油在低温区（200℃ ～300℃）的冷却能力较理想，在高温区（550℃～650℃）的冷却能力太低，而水在低温区的冷却能力却太大，在高温区的冷却能力还不够强。

为此相关工作人员要立足实际情况选择合适的淬火介质[2]。如果淬火介质选择的不够合理，那么在热处理过程当中就会增强金属材料的内部应力，使金属材料出现变形的问题，严重的甚至会导致金属材料裂开。