在此过程中，局部热处理在高温区进行快速冷却仅是为了确保外部金属获得马氏体组织，并且从内部应力的角度来看，此时的快速冷却是有害且无益的。其次，在冷却后期进行慢速冷却的目的主要不是降低马氏体相变的膨胀率和组织的应力值，而是使横截面的温差和金属在收缩时的收缩率小化。横截面的中心，局部热处理从而达到减小应力值和最终抑制淬火裂纹的目的。
因此，局部热处理回火温度应根据基体性能和渗透层性能的要求综合确定。淬火和回火后，理想的组织是细小且均匀分布的索氏体结构，不允许有更多的自由铁素体。回火引起的脱碳对浸渗层的脆性和硬度有很大的影响，因此回火前的工件应有足够的加工余量，龙门专业局部热处理加工以确保在加工过程中可以完全去除脱碳层。渗氮后对变形有严格要求的工件应在精加工前稳定一次或多次（例如精磨）。
局部热处理淬火零件的局部位置（由几何结构决定），在高温临界温度区域的冷却速度明显减慢，因此没有硬化。大型不可硬化部件中产生的横向和纵向劈裂是由以热应力为主要成分的残余拉伸应力作用在淬火部件的中心以及淬火部件末端的截面中心引起的。局部热处理淬火部分首先形成裂纹，是由内而外膨胀引起的。为了避免这种裂纹，经常使用水油双液淬火工艺。
在热应力的作用下，表面温度低于纤芯，收缩率大于纤芯，这导致纤芯拉伸。冷却完成后，由于芯的最终冷却量无法自由收缩，芯被压缩。在紧张之下。即，在局部热处理热应力的作用下，工件的表面最终被压缩并且芯被拉动。这种现象局部热处理受诸如冷却速率，材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度越快时，碳含量和合金组成越高，则在冷却过程中在热应力下产生的不均匀塑性变形越大，残余应力越大。
