Wanneer de restkracht van de warmtebehandeling de vloeigrens van het materiaal overschrijdt, zal het werkstuk vervormen. Wanneer het de sterktelimiet van het materiaal overschrijdt, zal het werkstuk barsten. Dit is de schadelijke kant ervan en moet worden verminderd en geëlimineerd. Onder bepaalde omstandigheden kan het beheersen van de spanning om deze redelijk verdeeld te maken echter de mechanische eigenschappen en de levensduur van de onderdelen verbeteren, waardoor schadelijk in voordeel verandert. Het analyseren van de verdeling en veranderingswet van spanning in staal tijdens warmtebehandeling en het redelijk verdeeld maken ervan heeft een verreikende praktische betekenis voor het verbeteren van de productkwaliteit. De impact van de redelijke verdeling van de resterende drukspanning op het oppervlak op de levensduur van onderdelen heeft bijvoorbeeld brede aandacht getrokken.
Tijdens het verwarmings- en afkoelproces van het werkstuk ontstaat er, als gevolg van de inconsistente koelsnelheid en tijd tussen het oppervlak en de kern, een temperatuurverschil, dat een ongelijkmatige uitzetting en inkrimping van het volume zal veroorzaken en spanning zal genereren, dat wil zeggen thermische spanning. Onder invloed van thermische spanning heeft de oppervlaktelaag aanvankelijk een lagere temperatuur dan de kern, en is de samentrekking groter dan de kern, waardoor de kern wordt uitgerekt. Wanneer het afkoelen is voltooid, kan de kern niet vrij worden gekoeld vanwege de uiteindelijke volumecontractie, waardoor de oppervlaktelaag wordt samengedrukt en de kern wordt uitgerekt. Dat wil zeggen dat onder invloed van thermische spanning het oppervlak van het werkstuk wordt samengedrukt en aan de kern wordt getrokken. Dit fenomeen wordt beïnvloed door factoren zoals afkoelsnelheid, materiaalsamenstelling en warmtebehandelingsproces. Hoe sneller de afkoelsnelheid, hoe hoger het koolstofgehalte en de legeringssamenstelling, hoe groter de ongelijkmatige plastische vervorming die wordt geproduceerd onder invloed van thermische spanning tijdens het koelproces, en hoe groter de uiteindelijk gevormde restspanning.
Koolstofstalen buis
