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厂家应减少和消除。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。
金属零件的真空金属表面热处理厂家是在封闭的真空炉中进行的，严格的真空密封是众所周知的。齿轮简单的渗碳热处理工艺是渗碳后冷却至淬火温度，保温后直接淬火。金属表面热处理使用这种方法容易使材料晶粒粗大，变脆，工件组织应力大，并且只能携带强度较低的小模数齿轮。目前，生产中常用的20CrMoMn钢零件的工艺是将炉子冷却到550°C，并在渗碳后对其进行风冷，然后重新进入炉子进行加热和淬火。
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。
共析钢的等温转变曲线，基本上反映了专业金属表面热处理在不同温度下共析钢的转变所需的保温时间，转变完成时间和转变产物。在实际的热处理生产中，除了分级等温淬火工艺外，还有许多连续冷却的情况。金属表面热处理淬火要求马氏体组织的速度必须大于临界冷却速率，并且零件表面的冷却速率通常大于型芯的冷却速率。
