Når varmebehandlingens restkraft overstiger materialets flydespænding, vil det få emnet til at deformeres. Når det overskrider materialets styrkegrænse, vil det få arbejdsemnet til at revne. Dette er dens skadelige side og bør reduceres og elimineres. Men under visse forhold kan kontrol af spændingen for at fordele den rimeligt forbedre delenes mekaniske egenskaber og levetid, hvilket bliver skadeligt til gavnligt. At analysere fordelings- og ændringsloven for spænding i stål under varmebehandling og gøre det rimeligt fordelt har vidtrækkende praktisk betydning for forbedring af produktkvaliteten. For eksempel har indvirkningen af den rimelige fordeling af overfladeresidualtrykspænding på delenes levetid tiltrukket bred opmærksomhed.
Under opvarmning og afkøling af emnet, på grund af den inkonsekvente kølehastighed og tid mellem overfladen og kernen, dannes en temperaturforskel, som vil forårsage ujævn volumenudvidelse og sammentrækning og generere spænding, det vil sige termisk spænding. Under påvirkning af termisk spænding er overfladelaget i begyndelsen ved en lavere temperatur end kernen, og sammentrækningen er større end kernen, så kernen strækkes. Når afkølingen er afsluttet, kan kernen ikke frit afkøles på grund af den endelige volumenkontraktion, så overfladelaget komprimeres og kernen strækkes. Det vil sige, under påvirkning af termisk spænding, komprimeres overfladen af emnet, og kernen trækkes. Dette fænomen påvirkes af faktorer som afkølingshastighed, materialesammensætning og varmebehandlingsproces. Jo hurtigere afkølingshastigheden er, jo højere kulstofindhold og legeringssammensætning, jo større er den ujævne plastiske deformation, der produceres under påvirkning af termisk spænding under afkølingsprocessen, og jo større bliver den resterende spænding dannet til sidst.
Kulstofstålrør
