残余应力是由于工件在制备过程中，在构件内部产生的应力。在无外力作用下，以平衡状态存在于物体内部的应力。从概念可以看出，残余应力不是指一个数值而是一个分布状态或称为残余应力场。残余应力不只存在压应力或拉应力而是同时存在与之平衡的拉应力或压应力。残余应力是弹性应力，理论上其数值不应该超过材料的屈服强度。
残余应力产生的原因主要包括：1.不均匀变形：塑性变形后，载荷去除后内部由于变形形成的应力；2.热作用：简单举例：冷却过程中外部冷却快，内部冷却慢，因而外部呈现拉应力，内部呈现压应力状态；还有因为相变等等原因产生的热残余应力。3.化学作用产生的应力。
残余应力产生过程可用图1简单表示，在没有应力作用下从物体R中切取正方形的A部分。接着将切下来的A进行任意操作变成B，此时若要再想将其放入R，则需将其施加作用力变成C，然后如D将其放入R。若此时将力释放，则会像E中所示，所放入的部分与其周边均会发生变形。这就是产生残余应力的状态。反之，通过对切取部分变形量进行测量，可反推出残余应力的大小。这也是残余应力测试的方法。 X射线衍射主要是利用晶体X射线衍射的布拉格方程，依据晶体衍射峰的偏移方向和幅度来确定残余应力的性质和大小。属于无损检测，测试精度高。缺点是仅能完成表层应力值测试：厚度根据材质不同大概在几微米到几十微米之间。通过逐层剥离可进行构件更深处残余应力值测定，但是剥离会对测试结果精度有一点影响。尤其是表层残余应力梯度大的试样，影响尤甚。
工欲善其事必先利其器，接下来是我看好的（贵的），未来使用会很多（想发好文章必备）的测试方法，同步辐射没用过，中子衍射将要用还没用。
残余应力是指消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。机械加工和强化工艺都能引起残余应力。如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热处理等，因不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力。残余应力一般是有害的，如零件在不适当的热处理、焊接或切削加工后，残余应力会引起零件发生翘曲或扭曲变形，甚至开裂。或经淬火、磨削后表面会出现裂纹。残余应力的存在有时不会立即表现为缺陷，而当零件在工作中因工作应力与残余应力的叠加，使总应力超过强度极限时，便出现裂纹和断裂。零件的残余应力大部分都可通过适当的热处理消除。残余应力有时也有有益的方面，它可以被控制用来提高零件的疲劳强度和耐磨性能。
热处理残余力是指工件经热处理后最终残存下来的应力,对工件的形状,尺寸和性能都有极为重要的影响。当它超过材料的屈服强度时,便引起工件的变形,超过材料的强度极限时就会使工件开裂,这是它有害的一面,应当减少和消除。但在一定条件下控制应力使之合理分布,就可以提高零件的机械性能和使用寿命,变有害为有利。分析钢在热处理过程中应力的分布和变化规律,使之合理分布对提高产品质量有着深远的实际意义。例如关于表层残余压应力的合理分布对零件使用寿命的影响问题已经引起了人们的广泛重视。
