機(jī)械零部件的最終熱處理一般為淬火加回火。淬火時為了得到馬氏體組織會選擇快速冷卻，冷卻過程中會形成淬火內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致零部件的變形和開裂，是目前熱處理生產(chǎn)中一個十分突出的問題。

根據(jù)內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生原因的不同，淬火應(yīng)力分為熱應(yīng)力和組織應(yīng)力兩種。由于淬火時工件冷卻不均勻?qū)е碌膬?nèi)應(yīng)力稱為熱應(yīng)力；而其導(dǎo)致的相變的差異或相變的不同時性所造成的內(nèi)應(yīng)力成為組織應(yīng)力。熱處理淬火后殘存于工件內(nèi)部的最終應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力，它是熱應(yīng)力與組織應(yīng)力兩者綜合作用的結(jié)果。淬火殘余應(yīng)力往往導(dǎo)致工件在使用過程中的變形和早期失效，因而常需要再加以適當(dāng)熱處理來消除或減少殘余應(yīng)力。但是合理的殘余應(yīng)力大小和分布，有時卻對能工件的性能和使用壽命有所提高。

對于形狀復(fù)雜、截面尺寸相差懸殊而又要求變形較小的工件，應(yīng)選用淬透性較好的合金鋼，淬火時采用較緩和的介質(zhì)冷卻，以減少內(nèi)應(yīng)力。設(shè)計零件時，形狀也應(yīng)盡可能對稱。鋼材中的疏松、夾雜、發(fā)紋、偏析、帶狀組織等冶金缺陷，極易引起工件淬火時的開裂和無規(guī)則變形，故必須在淬火前對其進(jìn)行鍛造以提高鋼材的冶金質(zhì)量。對于大型鍛模或高合金鋼工件，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱處理，加熱時應(yīng)盡量均勻，以減小加熱時的熱應(yīng)力。