Las tensiones residuales son tensiones en el material que se introducen durante la fase de procesamiento pero perduran después de que el producto está terminado, en lugar de resolverse una vez que se elimina la fuente de la tensión. Se podría pensar en las tensiones residuales como tensiones que quedan en los componentes fabricados. A veces, estas tensiones se introducen deliberadamente para mantener las piezas en tensión con el fin de prolongar la vida útil y proporcionar otras características. En otros casos, las tensiones residuales se introducen por accidente y no son deseables.
El procesamiento de materiales como metales y plásticos a menudo implica calor, que puede contribuir al desarrollo de tensiones residuales. La tensión residual de la soldadura, por ejemplo, es un problema con algunos componentes metálicos. Asimismo, se pueden crear tensiones con plásticos que se calientan y se moldean por inyección. Otros procesos como el laminado pueden crear tensiones similares en los materiales que se utilizan para dar forma o trabajar de otro modo.
Cuando una tensión residual no se desea y no se controla cuidadosamente, puede convertirse en un problema. Los componentes pueden fallar como resultado de una tensión residual que no está controlada; un perno podría explotar sin ninguna presión, por ejemplo. A veces se culpa a las tensiones residuales de incidentes como fallas de puentes cuando no se pueden determinar otras causas. Estas tensiones son difíciles de medir, especialmente después de que la falla de un componente ha dañado una pieza, lo que dificulta su estudio y la diferenciación de la causa de las grietas y otros problemas.
En otros casos, las tensiones residuales son realmente necesarias. Un ejemplo clásico es el estrés asociado con martillar un clavo. Cuando se clava un clavo en la madera, las tensiones residuales creadas a través del proceso son las que sujetan el clavo en lugar de permitir que salga. Asimismo, las palas y otros componentes metálicos a menudo se fabrican con tensiones residuales para limitar el agrietamiento y la fatiga. En estos casos, se realizan calibraciones cuidadosas para determinar el nivel de estrés deseado y controlarlo durante la producción para que los componentes se produzcan con las características especificadas.
Se dispone de equipo que se puede utilizar para tomar medidas de tensión residual. Medir tal estrés es complicado porque la mayoría de los equipos están diseñados para medir el estrés continuo, como la tensión creada por el uso de una herramienta. La tensión que está esencialmente bloqueada en un componente es más difícil de medir. Las empresas que fabrican equipos que pueden utilizarse para la medición de la tensión residual también pueden ofrecer servicios de ensayo de materiales que permiten a las empresas enviar componentes para su ensayo en lugar de realizar sus propios ensayos.