鋼在加熱過程中，由于金屬本身的熱阻，不可避免地存在內(nèi)外的溫度差，表面溫度總比中心溫度升高得快，這時表面的膨脹要大于中心的膨脹。這樣表面受壓力而中心受張力，于是在鋼的內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力.或稱熱應(yīng)力.熱應(yīng)力的大小取決于溫度梯度的大小，加熱速度越快，內(nèi)外溫差越大，溫度梯度越大，熱應(yīng)力就越大。如果這種應(yīng)力超過了鋼的破裂強(qiáng)度極限.鋼的內(nèi)部就要產(chǎn)生裂紋，所以加熱爐速度要限制在應(yīng)力所允許的范圍之內(nèi)。

　　 但是，鋼中的應(yīng)力只是在一定溫度范圍內(nèi)才是危險的。多數(shù)鋼在550℃以下處于彈性狀態(tài)，塑性比較低。這時如果加熱速度太快，溫度應(yīng)力超過了鋼的強(qiáng)度極限，就會出現(xiàn)裂紋。溫度超過了這個溫度范圍，鋼就進(jìn)人了塑性狀態(tài)，對低碳鋼可能更低的溫度就進(jìn)入塑性范圍。這時即使產(chǎn)生較大的溫度差，將由于塑性變形而使應(yīng)力消失，不致造成裂紋或折斷。因此，溫度應(yīng)力對加熱速度的限制，主要是在低溫(500℃以下)時.除了加熱時內(nèi)外溫度差所造成的熱應(yīng)力之外.澆鑄的鋼錠在冷凝過程中，由于表面冷卻得快，中心冷卻得慢，也要產(chǎn)生應(yīng)力，稱為殘余應(yīng)力。其次，金屬的相變常常伴有體積的變化，如鋼在淬火時，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，體積膨脹，也會造成不同部位間的內(nèi)應(yīng)力，稱為組織應(yīng)力。這些內(nèi)應(yīng)力如果很大，也會使金屬產(chǎn)生裂紋或斷裂。實踐表明，單純的溫度應(yīng)力，往往還不致引起金屬的破壞。大部分破壞是由于鋼錠在冷凝過程中產(chǎn)生了殘余應(yīng)力，而后加熱時又產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，這種溫度應(yīng)力的方向與殘余應(yīng)力的方向一致，增大了鋼錠的內(nèi)應(yīng)力，增加了應(yīng)力的危險性。所以不能籠統(tǒng)地認(rèn)為軋制時出現(xiàn)的裂紋缺陷都是由于加熱過程中溫度應(yīng)力所造成的。對大多數(shù)鋼種來說，打破了過去單純依照彈性變形理論來計算允許溫度應(yīng)力的約束，一些低碳鋼的大鋼錠也可以快速加熱，只有某些高合金鋼由于脆性的影響，需要通過試驗確定適當(dāng)?shù)募訜崴俣?。因為這些鋼種的導(dǎo)熱性比較差，而導(dǎo)熱系數(shù)是隨碳與合金元素含量的增加而下降，同時這類鋼在低溫的塑性都比較差，因而把冷的合金鋼錠直接裝人溫度很高的均熱爐爐膛，進(jìn)行快速加熱時，更可能產(chǎn)生危險的后果。

　　 其次，鋼錠斷面的大小也是應(yīng)考慮的因素，鋼錠斷面大的往往殘余應(yīng)力也大。鋼坯的情況與鋼錠不同，鋼坯的斷面比鋼錠小，通過開坯以后，鋼的組織發(fā)生了變化，晶粒得到細(xì)化，強(qiáng)度增大，非金屬夾雜物的分布比較均勻，導(dǎo)熱性顯著提高。所以鋼坯的加熱速度可以比鋼錠快得多。

　　 加熱熱錠時，由于不存在殘余應(yīng)力，而且也進(jìn)人塑性狀態(tài)，所以加熱速度不受限制。因此進(jìn)人均熱爐加熱的大鋼錠*好是實行熱裝，即脫模后不待**冷卻就裝爐。這樣不僅可以節(jié)約燃料，而且鋼錠內(nèi)不存在殘余應(yīng)力，可以快速加熱。對加熱速度敏感的高碳鋼和合金鋼，其冷錠人爐時必須十分小心，一些均熱爐在加熱這類鋼錠之前，先在另一座爐內(nèi)預(yù)熱到700800℃，然后再轉(zhuǎn)人高溫的均熱爐爐坑內(nèi)。