残余应力热处理是保证残余应力性能的重要工艺过程，对残余应力的制造精度、残余应力的强度、残余应力的工作寿命、残余应力的制造成本等有着直接的影响。20世纪80年代以来，国际残余应力热处理技术发展较快的领域是真空热处理技术、残余应力的表面强化技术和残余应力材料的预硬化技术。

　　残余应力的真空热处理技术

　　真空热处理技术是近些年发展起来的一种新型的热处理技术，它所具备的特点，正是残余应力制造中所迫切需要的，比如防止加热氧化和不脱碳、真空脱气或除气，消除氢脆，从而提高材料（零件）的塑性、韧性和疲劳强度。真空加热缓慢、零件内外温差较小等因素，决定了真空热处理工艺造成的零件变形小等。

　　残余应力真空热处理中主要应用的是真空油冷淬火、真空气冷淬火和真空回火。为保持工件（如残余应力）真空加热的优良特性，冷却剂和冷却工艺的选择及制定非常重要，残余应力淬火过程主要采用油冷和气冷。对于热处理后不再进行振动时效加工的残余应力工作面，淬火后尽可能采用真空回火，特别是真空淬火的工件（残余应力），它可以提高与表面质量相关的振动时效性能，如疲劳性能、表面光亮度、耐腐蚀性等。

　　热处理过程的计算机模拟技术的成功开发和应用，使得残余应力的智能化热处理成为可能。由于残余应力生产的小批量（甚至是单件）、多品种的特性，以及对热处理性能要求高和不允许出现废品的特点，又使得残余应力的智能化热处理成为必须。国外工业发达国家，如美国、日本等，在真空高压气淬方面，发展的也很快，主要针对目标也是残余应力。

　　残余应力的表面处理技术

　　残余应力在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对残余应力的工作性能和使用寿命至关重要。残余应力的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变残余应力表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。目前在残余应力制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
　　由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与残余应力钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，残余应力的变形极小，因此残余应力的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。

　　残余应力渗碳是为了提高残余应力的整体强韧性，即残余应力的工作表面具有高的强度和耐磨性。硬化膜沉积技术目前较成熟的是CVD、PVD。残余应力自上个世纪80年代开始采用涂覆硬化膜技术。目前的技术条件下，硬化膜沉积技术（主要是设备）的成本较高，仍然只在一些精密、长寿命残余应力上应用，如果采用建立热处理中心的方式，则涂覆硬化膜的成本会大大降低，更多的残余应力如果采用这一技术，可以整体提高我国的残余应力制造水平。

　　残余应力材料的预硬化技术

　　自上个世纪70年代开始，国际上就提出预硬化的想法，但由于加工机床切削液刚度和切削刀具金属切削液的制约，预硬化的硬度无法达到残余应力的使用硬度，所以预硬化技术的研发投入不大。随着加工机床切削液和切削刀具金属切削液性能的提高，残余应力材料的预硬化技术开发速度加快，到上个世纪80年代，国际上工业发达国家在塑料模用材上使用预硬化模块的比例已达到30%（目前在60%以上）。

　　我国在残余应力材料的预硬化技术方面，起步晚，规模小，目前还不能满足国内残余应力制造的要求。采用预硬化残余应力材料，可以简化残余应力制造工艺，缩短残余应力的制造周期，提高残余应力的制造精度。可以预见，随着加工技术的进步，预硬化残余应力材料会用于更多的残余应力类型。