對不銹鋼封頭進行冷卻和加熱的時候，因為表層與內部的冷卻速度以及時間會有所不同，會出現比較明顯的溫差現象，導致不銹鋼封頭的體積出現膨脹或者是收縮不均，終導致熱應力的出現，而不銹鋼封頭在整個熱應力的作用之下，因為表層的溫度肯定要低于內部的溫度，而收縮也要大于內部，當整個冷卻完全結束之后，因為內部的體積在收縮上不能自行完成，導致表層受到內部的拉力，而熱應力的時候不銹鋼封頭的外部會因為內部而出現拉力，這種現象主要和冷卻的速度、熱處理的工藝和材料的主要成分等有關系。
如果冷卻的速度越來的話，那么不銹鋼封頭的合金和含碳量的成分就會越高，而冷卻的過程中，因為熱應力的作用，會出現塑性不均勻的情況越嚴重，導致殘余的應力也會越大。還有另外一方面，不銹鋼封頭在進行熱處理的時候，因為組織會發生變化，所以會因為工件的體積而出現持續的膨脹，導致不銹鋼封頭出現相變的現象，出現的及時體積不均勻而組織應力發生。不銹鋼封頭在組織在應力的變化上，主要還是會因為表層的受拉應力而變化，如果內部的受應力越好的話，那么熱應力就越不好兩者正好相反，組織在應力的大小和工件的冷卻速度。材料的化學成分和形狀等有關系。