鋼在加熱過程中，如果內應力超過它此時的強度極限，就會產生裂紋。加熱內應力根據其形成原因，分為溫度應力和組織應力。
1.溫度應力
鋼在加熱過程中，表層溫度總是高于心部溫度，兩者出現溫差，于是表層與心部產生不均勻膨脹變形，引起表層與心部之間互相牽制的內應力，稱為溫度應力（也稱熱應力）。表層的溫度高、膨脹大，但是其膨脹受到中心部分約束，于是在表層引起的溫度應力為壓應力；而心部溫度低、膨脹小，但是其受到表層的牽制作用，促其膨脹以保持材料的連續性，于是在心部產生的溫度應力為拉應力。
只有當鋼料中出現溫度差，并且鋼料處于彈性狀態時，才可能存在較大的溫度應力。一般來說，鋼在溫度低于550℃時處于彈性狀態，此時材料較硬，表層與心部之間由于溫差產生的不均勻膨脹表形不能得到有效協調，于是會產生較大的溫度應力。因此在鋼料加熱過程中，在溫度低于550℃時，應該考慮到溫度應力造成開裂的危險性。當加熱到550℃以上時，鋼料進入塑性狀態，塑性較好，變形抗力較低，通過局部塑性變形，表層與心部之間的不均勻膨脹趨勢能夠得到有效的協調，溫度應力較小甚至消失。
加熱時溫度應力在毛坯截面上的分布，一般都是三向應力，其中心部的軸向拉應力最大，因此心部容易產生裂紋。溫度應力的大小與鋼的性質、截面溫差有關。而截面溫差又取決于鋼的導溫性、截面尺寸、加熱速度。如果鋼的導溫性差、截面尺寸大、加熱速度快，則其截面溫差就大，因而溫度應力也大；反之溫度應力小。
2.組織應力
具有相變的鋼在加熱過程中，相變前后組織的比容會發生變化，并且鋼料的表層與心部不同時發生相變，因此會產生不均勻的脹縮變形，由此而引起表層與心部互相牽制的內應力，即組織應力。
鋼料加熱所引起的組織應力也為三向應力，其中周向應力最大。加熱時周向組織應力在鋼料截面上的分布。
鋼料加熱時，引起開裂的主要應力為溫度應力。為防止裂紋產生，在加熱截面尺寸大、材料導溫性差（例如高合金鋼等）的毛坯時，在較低溫度階段必須緩慢加熱。
