淬火中變形與開裂的主要原因是由于淬火時形成內應為。淬火內應力形成的原因不同可分熱應力與組織應力兩種。

工件在加熱和(或)冷卻時由于不同部位存在著溫度差別而導致熱脹和(或)冷縮不一致所引起的應力稱為熱應力。熱應力引起工件變形特點時：使平面邊為凸面，直角邊鈍角，長的方向變短，短的方向增長，一句話，使工件趨于球形。

鋼中奧氏體比體積最小,奧氏體轉變?yōu)槠渌鞣N組織時比體積都會增大,使鋼的體積膨脹;工件淬火時各部位馬氏體轉變-先后不一致,因而體積膨脹不均勻。這種由于熱處理過程中各部位冷速的差異使工件各部位相轉變的不同時性所引起的應力,稱為相變應力(組織應力)。組織應力引起工件變形的特點卻與此相反：使平面變?yōu)榘济?，直角變?yōu)殁g角，長的方向變長；短的方向縮短，一句話，使尖角趨向于突出。

工件的變形與開裂是熱應力與組織應力綜合的結果，但熱應力與組織應力方向恰好相反，如果熱處理適當，它們可部分相互抵消，可使殘余應力減小，但是當殘余應力超過鋼的屈服強度時，工件就發(fā)生變形，殘余應力超過鋼的抗拉強度時，工件就產生開裂。為減小變形或開裂，出了正確選擇鋼材和合理設計工件的結構外，在工藝上可采取下列措施：

1.采用合理的鍛造與預先熱處理

鍛造可使網狀、帶狀及不均勻的碳化物呈彌散均勻分布。淬火前應進行預備熱處理(如球化退火與正火),不但可為淬火作好組織準備,而且還可消除工件在前面加工過程中產生的內應力。

2.采用合理的淬火工藝；

正確確定加熱溫度與加熱時間,可避免奧氏體晶粒粗化。對形狀復雜或導熱性差的高合金鋼,應緩慢加熱或多次預熱,以減少加熱中產生的熱應力。工件在加熱爐中安放時,要盡量保證受熱均勻,防止加熱時變形;選擇合適的淬火冷卻介質和洋火方法(如馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火),以減少冷卻中熱應力和相變應力等。

3.淬火后及時回火

淬火內應力如不及時通過回火來消除,對某些形狀復雜的或碳的質量分數(shù)較高的工件,在等待回火期間就會發(fā)生變形與開裂。

4.對于淬火易開裂的部分，如鍵槽，孔眼等用石棉堵塞。