热处理缺陷产生的原因是多方面的，概括起来可分为热处理前、热处理中、热处理后三方面的原因。

热处理前可能因设计不良、原材料或毛坯缺陷等原因，热处理时产生或扩展成热处理缺陷，其责任不在热处理。零件设计中可能因选材料不当、热处理技术要求不当、断面急剧变化、锐角过渡、打标记处应力集中等不合各种加工工序缺陷，在热处理时也可导致热处理缺陷。可能导致热处理缺陷的原材料缺陷有化学成分波动和不均匀、杂质元素偏多、严重偏析、非金属夹杂物、疏松、带状组织、折痕、发纹、白点、微裂纹、氧化脱碳、划痕等；可能导致热处理缺陷的铸造、锻造、焊接、机械加工的缺陷主要人裂纹、组织不良、外观缺陷等。

热处理后，因后续加工工序不当或作用不当，还可能产生与热处理有联系的缺陷，这些缺陷的责任不完全在热处理。后续加工工序不当可能产生的与热处理有关的缺陷有：磨削裂纹、磨削烧伤，磨削淬火、电火花加工裂纹、电镀或酸洗脆性等；使用不当可能产生与热处理有关的缺陷有：应力集中过大产生裂纹、使用温度过高产生热裂或变形、修补裂纹等。

热处理中产生的缺陷的原因可能有工艺不当、操作不当、设备和环境条件不合适等。各种热处理工艺，由于加热、冷却条件不同，产生的缺陷也不完全相同，主要热处理工艺常见缺陷如表1所示。

表1   各种热工艺常见缺陷
热处理类型 热处理工艺 常见缺陷
整体热处理 退火与正火 软化不充分，退火脆性，渗碳体石墨化，氧化，脱碳，过热，过烧，魏氏组织，网状碳化物，球化组织不良，萘状断口、石状断口、反常组织
 淬火 淬火裂纹，淬火变形，硬化不充分，软点，氧化，脱碳，过热，过烧，鳞状断口，表面腐蚀，放置裂纹，放置变形
 回火 淬火裂纹，回火脆性，回火变形，性能不合格，表面腐蚀，残余应力过大
 冷处理 冷处理裂纹，冷处理变形，冷处理不充分
化学热处理 渗碳与碳氮共渗 渗碳过度，反常组织，渗碳不均匀，内氧化，剥落，表面硬度不足，表面碳化物不合格，心部组织不合格，渗碳层浓度不足，心部硬度不合格，表面硬度不足，表面脱碳
 渗氮与氮碳共渗 白层，剥落，渗层硬度低及软点，渗层深度不足，渗层网状或肪冲组织，变形、心部硬度低，渗层脆性，耐蚀性差，表面氧化
 渗金属 渗层过厚或不足，漏渗，渗层损伤，氧化，腐蚀，渗层分层，鼓包
表面热处理 感应加热 变形，裂纹，表面硬度过高、过低、不均，硬化层不足，烧伤，晶粒粗化（过热），螺旋状回火带
 火焰加热 变形，裂纹，过热，过烧，表面硬度不合格，硬化层深度不足
特种热处理 真空热处理 表面合金元素贫化、表面增碳或增氮、表面不光亮、淬火硬度不足、表面晶粒长大、粘连
 保护热处理 表面增碳或增氮、表面不光亮、氢脆、表面腐蚀、氧化、脱碳
有色金属合金热处理 铝合金热处理 高温氧化，起泡、包铝板铜扩散、腐蚀或耐蚀性能降低、力学性能不合格、过烧、翘曲、裂纹、粗大晶粒
 镁合金热处理 熔孔、表面氧化、晶粒畸形长大、化学氧化着色不良、变形、力学性能不合格

 钛合金热处理 渗氢、表面氧化色、过热、过烧、力学性能不合格
 铜合金热处理 黑斑点、黄铜脱锌、纯铜氢脆、铍青铜淬火失色、粘连、淬火硬度不足、硬度不均匀、过热、过烧
 高温合金热处理 晶间氧化、表面成分变化、腐蚀点和腐蚀抗、粗大晶粒或混合晶粒、氧化剥落、翘曲、裂纹、过热、过烧、硬度不合格、力学性能不合格

综上所述，热处理缺陷种类繁多，产生的原因多种多样，因此，为了防止热处理缺陷发生，要从与热处理有关的多方面着手解决，对热处理前、热处理中、热处理后各个相关环节进行控制，这就是要对热处理全过程进行全面质量控制。此外，还要加强对热处理缺陷研究，深入研究各种热处理缺陷产生的机理、新型热处理工艺缺陷性质，探讨减少和避免热处理缺陷新措施及补救方法。