鍛件熱處理過(guò)程中發(fā)生組織轉變時(shí)，由于不同組織的質(zhì)量體積不同，因此鍛件發(fā)生質(zhì)量體積變化。由于鍛件表面和心部存在溫度差，因此表面與心部組織轉變不及時(shí)，這樣內外質(zhì)量體積變化不同就會(huì )產(chǎn)生內應力。這種由于組織轉變的不同時(shí)性所引起的內應力，稱(chēng)為相變應力。

鋼中各基本組織的質(zhì)量體積，是按奧氏體、珠光體、索氏體、屈氏體、下貝氏體，回火馬氏體及馬氏體的順序，依次增大。例如，鍛件淬火快冷時(shí)，由于表層先冷至他點(diǎn)，所以表層由奧氏體轉變?yōu)轳R氏體，體積脹大，但是心部仍處于奧氏體狀態(tài)，阻止表層的脹大，因此鍛件心部受到拉應力，表層受到壓應力；當繼續冷卻時(shí)，表層溫度降低，脹大，而心部由于轉變?yōu)轳R氏體，體積要繼續脹大，因此，將受到表層阻止，

于是心部受到壓應力，表層受到拉應力。在冷卻結朿后，此應力仍然存在于鍛件內部，成為殘留應力。

因此，在淬火冷卻過(guò)程中，熱應力與相變應力的變化是相反的，終殘留在鍛件內部的兩種應力也是相反的。熱應力和相變應力的合成應力，

稱(chēng)為淬火內應力。當這種殘留在鍛件內部的內應力超過(guò)鋼的屈服點(diǎn)時(shí)，會(huì )使工件產(chǎn)生塑性變形，就造成鍛件的畸變。