工件的熱處理畸變，按其產(chǎn)生時期來分，有淬火時產(chǎn)生的畸變（即淬火畸變）和熱處理后放置時間內(nèi)產(chǎn)生的畸變（即時效畸變）。按產(chǎn)生畸變的形式可分為：形狀畸變（幾何形狀的翹曲、扭曲、彎曲）和體積畸變（體積的脹縮）。然而，實際上這兩種形式的畸變很少單獨存在，由于鋼材成分、工件加工形狀差異和工藝操作等因素影響，上述兩種形式經(jīng)常同時發(fā)生。
1.形狀畸變
熱處理時工件形狀的變化是由于內(nèi)應(yīng)力和外應(yīng)力綜合作用形成的，在加熱和冷卻過程中工件的各部分溫度有差異，熱脹冷縮不均和組織轉(zhuǎn)變不同時，內(nèi)部就產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。形狀復雜、截面尺寸相差大、尺寸大的工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力更大。當內(nèi)應(yīng)力超過了材料的屈服強度，就要發(fā)生塑性畸變，由此引起工件形狀變化。工件的自重引起下垂并產(chǎn)生應(yīng)力，導致形狀的翹曲、彎曲及扭曲等非正常畸變。例如，長齒輪軸的彎曲；大直徑盤形齒輪及薄壁齒圈、齒套等的翹曲或圓度畸變等。這類畸變是比較明顯的，容易通過目測來判斷。
工件產(chǎn)生形狀畸變的形成條件是，當工件本身受到某種應(yīng)力（外加機械應(yīng)力、熱應(yīng)力或組織應(yīng)力等）作用，其應(yīng)力值超過了工件材料在該狀態(tài)下的屈服強度后產(chǎn)生翹曲、扭曲等形式的塑性畸變。
2.體積畸變
工件經(jīng)熱處理后其金相組織發(fā)生了改變，各種組織的比體積差異引起工件呈比例的脹縮，體積變化不會影響該工件原來的形狀。例如，齒輪軸的軸向伸長、縮短等。這類畸變量一般較小，目測很難判斷。
工件的體積畸變與各相組織轉(zhuǎn)變時成分和合應(yīng)力有關(guān)，而與熱處理應(yīng)力作用的大小無關(guān)。體積變化的大小與下列因素和條件有關(guān)：
①淬火前后組織比體積差越大，體積的畸變越大；
②提高淬火溫度，奧氏體中合金元素的含量提高，使馬氏體的比體積增大，殘留奧氏體增加；
③全部淬透后的工件體積畸變最大。
3.微畸變
微畸變是由于熱處理后的不穩(wěn)定組織（如淬火后的馬氏體和殘留奧氏體）和不穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài)（無論壓應(yīng)力或拉應(yīng)力），在常溫或零下溫度較長時間的放置或使用過程中，逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變并趨于穩(wěn)定，由此而伴隨有畸變的出現(xiàn)。例如，滲碳或感應(yīng)淬火后的齒輪齒形、表面形狀的變化（如公法線長度和齒厚變化），其是造成齒輪工作時產(chǎn)生噪聲的原因之一。