为了达到金属表面处理淬火的目的，通常必须加快零件在高温区的冷却速度，使其超过钢的临界淬火冷却速度以获得马氏体组织。就残余应力而言，这可以增加抵消组织压力的热应力值，因此可以减小工件表面上的拉应力，并达到抑制纵向裂纹的目的。其效果将随着高温冷却速度的加快而增加。此外，在硬化的情况下，工件的横截面尺寸越大，尽管实际的金属表面处理冷却速度较慢，但是破裂的风险实际上更大。
霍顿MT355淬火油在不同油温下的冷却特性曲线，显示了金属表面处理样品冷却时间，冷却速率和温度之间的关系，表明了淬火油在不同温度下的冷却能力。金属表面处理硬度要求和变形效果，不同的材料具有不同的临界冷却速率，不同的零件具有不同的硬度要求，零件具有不同的精度和变形控制要求。这就需要根据硬度的实际条件和控制变形淬火油的工艺技术要求的适当冷却速度。
分析钢在金属表面处理过程中的应力分布和变化，使其合理分布，对于提高产品质量具有深远的现实意义。例如，表面残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响已引起广泛关注。钢的金属表面处理应力，在工件的加热和冷却过程中，由于表面层和型芯的冷却速度和时间不一致，会形成温度差，这将引起不均匀的体积膨胀和收缩并产生应力，即热应力。
广州专业金属表面处理厂家常见的热处理方法包括整体热处理，表面热处理和变形热处理。整体热处理是工厂经常听到的“四场大火”。它指的是四种最常用的热处理方法：退火，正火，淬火和回火。其中，淬火和回火密切相关，经常结合使用。金属表面处理随着加热温度和冷却方法的不同，“四柄火”发展了不同的热处理工艺，包括调制，时效处理和变形热处理。
