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。
1.专业金属表面处理冷却曲线，热处理过程通常包括加热，保温和冷却。加热是将珠光体转变为奥氏体。保温是完全奥氏体的。冷却方法因工艺而异，主要是为了控制冷却速度。不同的速度会转变成珠光体，贝氏体，马氏体或混合结构。通常，期望在淬火期间获得马氏体。龙门金属表面处理淬火后回火时，根据回火温度可得到回火的马氏体（低温），铁矾石（钙钛矿，中温）和山梨铁矿（高温）。
专业金属表面处理加工应力对淬火裂纹的影响，可能导致应力集中在淬火零件的不同部分上的因素（包括冶金缺陷）可以促进淬火裂纹的产生，但只有在拉伸应力场（尤其是在最大拉伸应力下）下才能出现，如果没有裂纹促进的话在压应力场中的作用。淬火冷却速率是影响金属表面处理淬火质量和确定残余应力的重要因素，也是对淬火裂纹产生重要甚至决定性影响的因素。
实践证明，只要在金属表面处理过程中任何工件都有相变，就会产生热应力和结构应力。只是在组织转化之前就已经产生了热应力，而在组织转化期间就产生了组织应力。在整个专业金属表面处理冷却过程中，热应力和组织应力的共同作用是工件中的实际应力。这两个应力的共同作用的结果非常复杂，并且受组成，形状，热处理工艺等许多因素的影响。
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。
专业金属表面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。
