感应热处理的加热速度快，能获得细化或超细化的奥氏体晶粒。许多研究资料表明，在铁素体向奥氏体转变时，提高加热速度使成核率提高，从而使奥氏体的起始晶粒尺寸明显减少，例如电阻炉中加热速度为0.03℃s时，奥氏体晶粒的平均面积为40µm2。采用感应加热，升温速度为6℃s,甚至更高，因此其奥氏体晶粒更为细小。淬火后得到细致的马氏体组织，再经回火得到高度弥散的回火组织，由于晶界的强化作用，使零件的强度与韧性得到提高。
感应加热表面淬火的零件，由于淬火层中马氏体比容增大，能形成相当大的残余压应力，其*大值可达539~784MPa,实践证明零件的疲劳强度与其表面压应力值有明显的对应关系，即应压力大，疲劳强度和疲劳寿命提高。现以解放牌汽车半轴为例，经调质处理的半轴表面残余压应力是245~343MPa，中频感应淬火的半轴表面残余压应力是343~539MPa，在扭矩7811kN·m作用下，前者的疲劳扭转寿命为（18.96~42.3)×104次，提高了6~7倍。前者的疲劳强度为162.68MPa，后者为311.64MPa，疲劳强度提高了92%。