Nakon žarenja, normalizacije, kaljenja, popuštanja i toplinske obrade modifikacije površine, otkivak može uzrokovati toplinsku deformaciju.

Osnovni uzrok izobličenja je unutarnje naprezanje otkivka tijekom toplinske obrade, odnosno unutarnje naprezanje otkivka nakon toplinske obrade ostaje zbog razlike u temperaturi između unutarnje i vanjske strane i razlike u transformaciji strukture.

Kada to naprezanje u određenom trenutku tijekom toplinske obrade prijeđe granicu razvlačenja čelika, uzrokovat će deformaciju otkivka.

Unutarnje naprezanje nastalo u procesu toplinske obrade uključuje toplinsko naprezanje i naprezanje fazne promjene.

1. Toplinski stres
Kada se otkivak zagrijava i hladi, dolazi do pojave toplinskog širenja i hladnog skupljanja. Kada se površina i jezgra otkivka zagrijavaju ili hlade različitim brzinama, što rezultira temperaturnom razlikom, širenje ili skupljanje volumena također se razlikuje od širenja ili skupljanja površine i jezgre. Unutarnje naprezanje uzrokovano različitim promjenama volumena zbog temperaturne razlike naziva se toplinsko naprezanje.
U procesu toplinske obrade, toplinsko naprezanje otkivka uglavnom se manifestira kao: kada se otkivak zagrijava, temperatura površine raste brže od temperature jezgre, temperatura površine je visoka i širi se, temperatura jezgre je niska i ne širi se, u ovom trenutku površinsko tlačno naprezanje i vlačno naprezanje jezgre.
Nakon dijatermije, temperatura jezgre raste i otkivak se širi. U ovom trenutku, otkivak pokazuje ekspanziju volumena.
Hlađenje obratka, površina se hladi brže od jezgre, površinsko skupljanje, visoka temperatura jezgre sprječava skupljanje. Vlačno naprezanje na površini jezgre stvara tlačno naprezanje. Kada se ohladi na određenu temperaturu, ohlađena površina se više ne skuplja, a hlađenje jezgre događa se zbog kontinuiranog skupljanja. Površina je pod tlačnim naprezanjem. Dok je jezgra u vlačnom naprezanju, naprezanje na kraju hlađenja još uvijek postoji unutar otkivka i naziva se zaostalim naprezanjem.

2. Naprezanje uzrokovano promjenom faze

U procesu toplinske obrade, masa i volumen otkovaka moraju se mijenjati jer su masa i volumen različitih struktura različiti.
Zbog temperaturne razlike između površine i jezgre otkovka, transformacija tkiva između površine i jezgre nije pravovremena, pa će se unutarnji napon generirati kada se unutarnja i vanjska promjena mase i volumena razlikuju.
Ova vrsta unutarnjeg naprezanja uzrokovana razlikom u transformaciji tkiva naziva se naprezanje fazne promjene.

Maseni volumeni osnovnih struktura u čeliku povećavaju se redom austenitne, perlitne, sostenitne, troostitne, hipobainitne, popuštene martenzitne i martenzitne strukture.
Na primjer, kada se otkivak kali i brzo hladi, površinski sloj se transformira iz austenita u martenzit i volumen se širi, ali srce je još uvijek u austenitnom stanju, što sprječava širenje površinskog sloja. Kao rezultat toga, srce otkivka je izloženo vlačnom naprezanju, dok je površinski sloj izložen tlačnom naprezanju.
Kada se nastavi hladiti, temperatura površine pada i više se ne širi, ali volumen srca nastavlja bubriti dok se mijenja u martenzit, pa ga površina sprječava, pa je srce izloženo tlačnom naprezanju, a površina vlačnom naprezanju.
Nakon hlađenja čvora, ovo naprezanje će ostati unutar otkivka i postati zaostalo naprezanje.

Stoga su tijekom procesa kaljenja i hlađenja toplinsko naprezanje i naprezanje fazne promjene suprotni, a dva naprezanja koja ostaju u otkivku također su suprotna.
Kombinirano naprezanje toplinskog naprezanja i naprezanja fazne promjene naziva se unutarnje naprezanje gašenja.
Kada zaostalo unutarnje naprezanje u okovku premaši granicu razvlačenja čelika, obradak će proizvesti plastičnu deformaciju, što rezultira izobličenjem okovka.

(od: 168 neto otkovaka)