Obrabiany przedmiot ze stali konstrukcyjnej w procesie ogrzewania i chłodzenia, ze względu na niespójność szybkości chłodzenia warstwy powierzchniowej i przekroju rdzenia oraz czas tworzenia różnicy temperatur, doprowadzi to do zwiększenia objętości i skurczu nierównomiernego naprężenia, które powoduje naprężenie cieplne. W przypadku naprężenia termicznego spowodowanego temperaturą poniżej powierzchni, w której rozpoczyna się sekcja rdzenia, skurcz jest również większy niż pozostawienie środkowej sekcji rdzenia pod napięciem, gdy chłodzenie się kończy, ponieważ środkowa część końcowego skurczu objętości chłodzenia nie może swobodnie opuszczając środkową część napięcia nacisku powierzchniowego. Oznacza to, że pod wpływem stresu termicznego ostatecznie następuje ciśnienie powierzchniowe przedmiotu obrabianego i napięcie serca. Zjawisko to to prędkość chłodzenia, skład materiału i obróbka cieplna oraz inne czynniki. Po schłodzeniu, im szybciej, tym wyższa jest zawartość węgla i skład stopu, nierównomierny proces chłodzenia powoduje odkształcenie plastyczne pod naprężeniem cieplnym generowanym przez większą, ostateczną postać naprężenia szczątkowego.

Z drugiej strony stal podczas obróbki cieplnej na skutek zmiany tkanki tj. austenitu w martenzyt, której towarzyszy wzrost objętości właściwej rozszerzenia objętościowego przedmiotu obrabianego, powoduje zmianę fazy poszczególnych części przedmiotu obrabianego, co skutkuje niespójnością objętości naprężenia wzrostu tkanki. Końcowym rezultatem jest naprężenie rozciągające tkanki powierzchniowej, naprężenie ściskające części serca i naprężenie termiczne dokładnie odwrotnie. Naprężenia w wielkości przedmiotu obrabianego i szybkość chłodzenia współczynnika strefy przemiany martenzytu, kształtu, składu chemicznego materiału.