零件热处理过程中经常产生变形、歪扭或畸变，称为热处理变形。除了热处理引起的体积变化外，变形方式主要是歪扭，按照歪扭的成因，可分为：热歪扭和相变歪扭。

1．热歪扭

零件在加热和冷却过程中，由于内部温度分布不均匀而产生热应力。当此热应力超过材料在相应温度下的弹性极限时，则产生热歪扭。随着温度变化依次发生的塑性歪扭，于热处理后残留下来并形成永久变形。同时，残余应力还造成弹性歪扭，这两者均称为热歪扭。

对弹性极限低和导热性差的材料来说，加热速度、冷却速度越大，温度分布不均匀程度越大，因而热歪扭越严重。

2．相变歪扭

热处理时如果发生伴有质量体积变化的相变，则必然产生体积变化的变形。

除了热歪扭和相变歪扭外，还有自重变形和消除预先加工残余应力而发生的变形。

自重变形是指钢材在炉中的放置、堆积、出炉方法不当时，因自重而产生的往往是非常大的变形，也是值得注意的。

进行轧制、锻造等塑性变形加工或矫正弯曲，或重切削，这些操作加工残余应力大，分布较深，在加热时由于这些应力被消除，因而可能出现变形。