熱應(yīng)力是工件加熱在A1以下溫度進(jìn)行快冷過(guò)程中，即使不發(fā)生相變，但是由于表層與心部溫差引起體積脹縮不均勻所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。由熱應(yīng)力所形成的殘余應(yīng)力分布特點(diǎn)是表層為壓應(yīng)力，心部為拉應(yīng)力。冷卻速度和冷卻之前的溫度高低(一次冷卻造成的溫差)是影響熱應(yīng)力的主要因素，冷速對(duì)熱應(yīng)力有顯著影響，冷卻越快熱應(yīng)力越大。此外，升溫淬火加熱溫度、工件尺寸增大、鋼的導(dǎo)熱性差等均會(huì)增大熱應(yīng)力。熱作模具鋼材的高溫強(qiáng)度高，應(yīng)力松弛少，會(huì)使殘余應(yīng)力增加。
　　
　　組織應(yīng)力是指快速冷卻（或者不是快速冷卻）時(shí)表層與心部相變不同時(shí)而導(dǎo)致的應(yīng)力。在室溫下組織應(yīng)力引起的殘余應(yīng)力分布是表層為拉應(yīng)力，心部為壓應(yīng)力。熱作模具鋼組織應(yīng)力的大小與鋼的馬氏體相變溫度范圍的溫差和奧氏體與馬氏體之間的體積差別有關(guān)。截面溫度差愈大，組織應(yīng)力愈大。鋼的淬透性愈好，工件尺寸愈大，則淬火后組織應(yīng)力愈大。
　　
　　殘余應(yīng)力是熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和附加應(yīng)力在熱處理過(guò)程中綜合作用的結(jié)果。成分或工件尺寸不同，殘余應(yīng)力分布將有明顯變化。
　　
　　熱作模具鋼為減少淬火后的殘余應(yīng)力應(yīng)著手減少造成熱應(yīng)力、組織應(yīng)力及附加應(yīng)力的因素，如：
　　
　?。?）降低冷速或者降低淬火時(shí)的加熱溫度以減少溫差可適當(dāng)降低熱應(yīng)力。
　　
　?。?）減少淬火前后組織的比容差，使原始組織均勻或碳化物分布均勻，均有利于降低組織應(yīng)力。
　　
　?。?）降低Ms溫度以下冷速可減小馬氏體轉(zhuǎn)變組織應(yīng)力。淬火前預(yù)冷可減小熱應(yīng)力。減小淬火熱應(yīng)力。減小淬火工件的表面與心部的溫差可減少熱處理殘余應(yīng)力。如熱處理工藝中的預(yù)冷淬火、雙液淬火、分級(jí)淬火、等溫淬火等均可降低熱處理殘余應(yīng)力。
　　
　?。?）在淬火工件設(shè)計(jì)中減少工件各部位截面差異，使之對(duì)稱，薄厚均勻，減少尖棱、尖角、溝槽、盲孔等亦可起到減少熱處理殘余應(yīng)力的作用。
　　
　　（5）表面脫碳、增碳、局部淬火、快速加熱及表面和心部相變條件不同，沿截面組織、結(jié)構(gòu)不均勻都能夠產(chǎn)生附加應(yīng)力，所以需加以控制以減少殘余熱處理應(yīng)力！