模具钢淬火畸形的原因主要是热应力、组织应力。当然还包括自重引起的应力和外加作用应力等。这些应力单个或共同作用的结果，使模具产生较大的畸变。
   热应力是在加热和冷却时由于模具表里有温差存在造成热胀冷缩的不一致而产生热应力。模具由高温冷却时表面散热快，温度低于心部，因此表面比心部有更大的体积收缩倾向，但受心部阻碍而使表面受拉应力，而心部则受压应力。表里温差增大应力也增大。继续冷却过程中，与前一阶段相反心部体积收缩程度比表面大，使表面受压应力，而心部受拉应力。
   组织应力是因奥氏体与其转产物的比容不同，模具的表面和心部或模具各部分之间的组织转变时间不同而产生的。由于奥氏体比容小，淬火冷却时必然发生体积增加。淬火时表面先开始马氏体转变，体积增大，心部仍为奥氏体体积不变。由于心部阻碍表面体积增大，表面产生压应力，心部产生拉应力。当心部开始马氏体转变时，表面已转变了，这时表面变为拉应力而心部变为压变力。
   自重引起的应力是由模具在炉中放置时，因重心失衡，由重力引起的应力。
   外加作用应力是指模具被固定时或加工时由外力作用所产生的应力。