下面一起看一下在机械加工中交变载荷的作用下，重型锻件其表面微观不平的凹谷处和表面层的缺陷处轻易引起应力集中而产生疲惫裂纹，造成重型锻件的疲惫破坏。生产中加工硬化对重型锻件的疲惫强度影响也很大。表面层的适度硬化可以在锻件表面形成一个硬化层，它能阻碍表面层疲惫裂纹的出现，从而使重型锻件疲惫强度进步。但在表面层硬化程度过大，反而易于产生裂纹，重型锻件的硬化程度与硬化深度也应控制在一定范围之内。环形锻件讲述表面层的残余应力对重型锻件疲惫强度也有很大影响，当表面层为残余压应力时，能延缓疲惫裂纹的扩展，进步零件的疲惫强度；当表面层为残余拉应力时，轻易使重型锻件表面产生裂纹而降低其疲惫强度。在加工重型锻件时，表面层的物理力学性能包括表面层的加工硬化、残余应力和表面层的金相组织变化。锻件在加工中由于受切削力和热的综合作用，表面层金属的物理力学性能相对于基本金属的物理力学性能发生了变化。那么重型锻件表面层沿深度方向的变化。外层生成有氧化膜或其他化合物，并吸收、渗进气体粒子，称为吸附层。 环形锻件讲述吸附层下是压缩层，它是由于切削力的作用造成的塑性变形区，其上部是由于刀具的挤压摩擦而产生的纤维层。切削热的作用也会使工件表面层材料产生相变及晶粒大小变化。当热处理重型锻件时，存在残余应力或者加热不均匀，均可产生变形。残余应力主要来源于加工过程。当存在这些应力时，由于随着温度的升高，重型锻件的屈服强度逐渐下降，即使加热很均匀，很轻微的应力也会导致变形。重型锻件的外缘部位残余应力较高，当温度的上升从外部开始进行时，外缘部位变形较大，残余应力引起的变形包括弹性变形和塑性变形两种。加热速度越快、锻件尺寸越大、截面变化越大，则加热变形越大。环形锻件讲述热应力取决于温度的不均匀分布程度和温度梯度，它们都是导致热膨胀发生差异的原因。如果热应力高于材料的高温屈服点，则引起塑性变形，这种塑性变形就表现为“变形”。相变应力主要源于相变的不等时性，即材料一部分发生相变，而其它部分还未发生相变时产生的。加热时材料的组织转变成奥氏体发生体积收缩时可出现塑性变形。如果材料的各部分同时发生相同的组织转变，则不产生应力。为此，缓慢加热可以适当降低加热变形，建议采用预热。