专业金属表面热处理淬火油的选择原则之一：淬火要获得马氏体，冷却速度必须大于临界冷却速度，并且必须考虑减少变形以防止裂纹，冷却速度必须适中，不要太大。2.理想的淬火方法，根据钢的冷却转变定律，金属表面热处理加工希望在临界温度下冷却速率会很大，并尽快通过C曲线的鼻部区域，以避免转变为珠光体或贝氏体结构。在马氏体转变开始的危险区域，必须降低冷却速率，以减少组织转变，产生由组织应力引起的变形甚至裂纹。
分析钢在金属表面热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。钢的金属表面热处理应力，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。
专业金属表面热处理加工根据以下过程参数控制每种介质的流速和温度。由于低碳氮共渗温度，大大降低了模具的变形，使晶粒细化，并改善了机械性能。共渗入建筑材料模具后，金属表面热处理淬火后的表面可获得含氮马氏体和少量氮化物，其硬度和耐磨性高于高碳钢或球墨铸铁淬火后的表层。
金属表面热处理残余力是指热处理后残留在工件上的应力，它对工件的形状，尺寸和性能具有极其重要的影响。当其超过材料的屈服强度时，将导致工件变形。当超过材料的强度极限时，工件将破裂。这是其有害的一面，专业金属表面热处理加工应减少和消除。但是，在某些条件下，控制应力使其合理分布可以改善零件的机械性能和使用寿命，从而使它们有害无益。
金属表面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。金属表面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。
