鋼在加熱過程中，由于金屬本身的熱阻，不可避免地存在內外的溫度差，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，于是在鋼的內部產生了溫度應力.或稱熱應力.熱應力的大小取決于溫度梯度的大小，加熱速度越快，內外溫差越大，溫度梯度越大，熱應力就越大。如果這種應力超過了鋼的破裂強度極限.鋼的內部就要產生裂紋，所以加熱爐速度要限制在應力所允許的范圍之內。

　　 但是，鋼中的應力只是在一定溫度范圍內才是危險的。多數鋼在550℃以下處于彈性狀態，塑性比較低。這時如果加熱速度太快，溫度應力超過了鋼的強度極限，就會出現裂紋。溫度超過了這個溫度范圍，鋼就進人了塑性狀態，對低碳鋼可能更低的溫度就進入塑性范圍。這時即使產生較大的溫度差，將由于塑性變形而使應力消失，不致造成裂紋或折斷。因此，溫度應力對加熱速度的限制，主要是在低溫(500℃以下)時.除了加熱時內外溫度差所造成的熱應力之外.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，也要產生應力，稱為殘余應力。其次，金屬的相變常常伴有體積的變化，如鋼在淬火時，奧氏體轉變為馬氏體，體積膨脹，也會造成不同部位間的內應力，稱為組織應力。這些內應力如果很大，也會使金屬產生裂紋或斷裂。實踐表明，單純的溫度應力，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生了殘余應力，而后加熱時又產生了溫度應力，這種溫度應力的方向與殘余應力的方向一致，增大了鋼錠的內應力，增加了應力的危險性。所以不能籠統地認為軋制時出現的裂紋缺陷都是由于加熱過程中溫度應力所造成的。對大多數鋼種來說，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的加熱速度。因為這些鋼種的導熱性比較差，而導熱系數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，進行快速加熱時，更可能產生危險的后果。

　　 其次，鋼錠斷面的大小也是應考慮的因素，鋼錠斷面大的往往殘余應力也大。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，鋼的組織發生了變化，晶粒得到細化，強度增大，非金屬夾雜物的分布比較均勻，導熱性顯著提高。所以鋼坯的加熱速度可以比鋼錠快得多。

　　 加熱熱錠時，由于不存在殘余應力，而且也進人塑性狀態，所以加熱速度不受限制。因此進人均熱爐加熱的大鋼錠**是實行熱裝，即脫模后不待冷卻就裝爐。這樣不僅可以節約燃料，而且鋼錠內不存在殘余應力，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，先在另一座爐內預熱到700800℃，然后再轉人高溫的均熱爐爐坑內。