感應淬火時，常用噴射冷卻方式，冷卻強度很大，所以淬火時產生的熱應力相當大。它使工件在一定深度的顯微體積內產生不均勻的彈塑性變形，從而形成很大的區域應力。

實踐證明，感應淬火產生的殘余壓應力遠大于普通淬火。

感應淬火后殘余應力的大小和分布與淬火層的硬度、深度、淬火工藝和材料質量有關。許多研究資料指出，表面殘余壓應力的大小與碳含量和硬化層深度密切相關。一般情況下，隨著淬硬層深度的增加，表面壓應力下降，拉應力的峰值移動到心臟。

但也有報道稱，當淬火層深度增大時，表面壓應力和心部拉應力增大。

除了淬硬層深度的影響，殘余應力還與硬度沿深度的分布有關，即與馬氏體層深度、過渡區寬度和原組織深度的比例有關。淬火過渡區太陡時，拉應力峰值靠近淬硬層，靠近表面。因此，在使用零件時，淬硬層下的拉應力峰值容易首先出現裂紋，導致零件早期損壞。過渡區太寬時，危險拉應力相對較小，遠離表面，但壓應力相對較小。

一般認為，為了獲得理想的殘余應力分布，需要嚴格控制淬火零件的過渡區寬度約為淬硬層的113。

工件感應淬火前的預熱處理也影響殘余應力的大小和分布。如果淬火前預熱，拉應力會降低，峰值會移動到工件的心臟。

預調質使原組織為回火索氏體的工件彈性極限高于預正火，因此感應淬火后，淬硬層過渡區的拉應力增大。它的幅度隨著心部硬度的增加而增加。

特別要注意的是，當工件淬火區不連續，且間距較小，或淬火區出現相互連接等現象時，會出現非常不利的殘余應力分布。因此，當感應淬火的曲軸軸頸未能淬火時，應注意不要使淬火區域離曲柄圓角太近，以免淬火形成的拉應力與截面變化處的應力峰值疊加，降低曲軸的使用壽命。