众所周知，淬火时钢中的过冷奥氏体向马氏体转变的过程中，伴随有质量体积的变化。由于马氏体的质量体积大于奥氏体的质量体积，所以转变结果，将引起体积膨胀。由于淬火冷却初期钢件表层或截面较小的部分，其冷却速度快，使之首先冷却到Ms点以下发生奥氏体向马氏体转变，但钢件心部或较厚的部分这一转变略为滞后，这样造成了马氏体向奥氏体转变的不等时性。表层和冷却较快的部分，发生马氏体型相变引起钢件外层和局部的体积膨胀，而钢件内部和冷却较慢的部分尚未处于过冷奥氏体状态，此时会由于外层的膨胀而产生拉应力；外层膨胀受到内部限制而具有压应力。因而导致变形，立方体形件，各面倾向于凹入变形；长的圆柱状件，直径缩小，长度伸长；圆盘形件直径增大，厚度减小。

当进一步冷却时，中心部分的温度也降至Ms点以下，也进行A→M的转变，发生体积膨胀，从而给外层一种扩张作用，造成应力状态的反转，使外表层承受拉应力作用，心部受压应力作用。由于表层坚硬的马氏体外壳，钢的屈服极限极高，不易引起塑性的滑移变形，如内应力较大时则有形成淬火裂纹的危险。

因此，组织应力所引起的变形，表层膨胀时，将受到由于中心部分产生的拉应力而造成的塑性滑移变形所支配。

因相变而造成的体积增大，其规律是：

(1)奥氏体中的含碳量越多，体积增加越大；

(2)形成的马氏体量越多，体积增长越大；

(3)残余奥氏体和未溶碳化物越少，体积增长越大；

(4) Ms点以下钢的屈服强度越高，变形越小。