一、硬度检査
大型锻件表面淬火后通常用便携式肖氏硬度计或带数显里氏硬度计来测量，因为这二种硬度计可以在零件上任意表面测量，无须搬动零件，由于这二种硬度测量均为测量头弹跳，因而要求测量面光洁度高，可以用砂纸或油石打光测量面。如能使测面放平,硬度计垂直方向更好些，减少误差。特别是用肖氏硬度计，必须保持落杆垂直方向弹跳,否则造成较大误差。在任何情况下，不允许采用锤击式布元基硬度计来或布氏硬度计来测量表面硬度。
硬度测量时，必须在淬火区全长方向和圆周方向均匀分布选择3-5个测量点，可以了解淬火硬度的均匀性，特别是轧辊的表面硬度，对淬火表面硬度均匀性要求严格。
对于大型齿轮的齿表面淬火，在齿面带圆弧部位测量硬度，如果是固定一发法淬火，可在齿顶圆测贵硬度。为了对齿轮齿面硬度测延准确，可以用夹钳式齿轮硬度计(洛氏）来测量。
如果对窄小表面淬火面无法伸入硬度计测量时，也可用锉刀来进行检测硬度，最好用经过校准过的几种硬度的组合标准锉刀。
二、淬硬层分布状况和淬硬层深度
一般大型锻件表面淬火深度要求是根据适当选择感应加热频率和工艺参数来决定，超过范围的淬硬层深度是靠热传导来达到，深度不是很准确，也不作检查，但对于某些大锻件的表面淬火，特别是有接触疲劳强度要求的大型锻件，因为大曲率半径的表面接触疲劳寿命与表面硬化层过渡区的疲劳强度和剪切应力比关系密切。因此,表面硬化层的深度直接影响到这类大型锻件的接触疲劳寿命。例如:大型走轮踏面,大型重载齿轮等,宁可表面硬度低些，但硬化层深度要深些。对于冷轧辊，也有淬硬层深度要求，冷轧辊表面淬火通常比常规淬火的深度要深些。
另外，表面硬化层的分布形状和残余应力分布有很大关系，要求疲劳强度高的大型锻件表面淬火，希望能得到理想的硬化层分布形状。
大批量检查小型零件的硬化层深度和分布形状可以采用破坏零件抽检，即从一种工艺规范一大批零件中抽出一件切开磨光断面后用硝酸酒精腐蚀后观察，而大锻件只能制作相仿形状的试片，用相同工艺规范表面淬火后切开断面检查，如大型轴类采用一段轴套，大型大模数齿轮采用专门制造二只相同模数牙齿来作试件检查。
检查硬化层深度的方法可按照部颁标准:GB5617—85《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定》。通常采用硝酸酒精腐蚀后测量颜色(黑色)层厚。
三、外观检査
用磁粉探伤、荧光探伤、超声波探伤等方法观察淬火表面是否有发裂。用肉眼检查表面是否有烧伤痕迹,特别注意在尖角处,孔槽和端面边缘地区，因为那些地方很容易过热和烧伤甚至熔化。
四、金相检査
大型锻件表面淬火很少进行金相检查，如果用户有要求者(例如冷轧辊检查过热组织）, 则用移动式金相显微镜在零件表面进行观察,表面淬火的金相检查一般只是了解一下马氏体针的粗细，因为粗大针状马氏体有损于疲劳性能。
