Resumo. Com o avanço da engenharia e a gama de estruturas construídas, a medição das tensões residuais se torna fator de segurança e visa evitar falhas estruturais. Dentre diversas técnicas possíveis, o Método do Furo Cego (MFC) tornou-se uma forma amplamente empregada devido a sua facilidade de execução, custo reduzido e precisão dos resultados, visto que outras técnicas possuem maiores custos de execução e certas limitações para serem empregadas em campo. Este trabalho visa analisar a viabilidade da medição de tensões residuais no aço SAE 52100 temperado, com dureza aproximada de 60 HRC, através do MFC e da Interferometria Óptica. Empregou-se o Fresamento Incremental Orbital (FIO) com contínuos incrementos de profundidade e diâmetro para usinagem dos furos cegos. Utilizou-se os parâmetros de rotação de 8 000 rpm, velocidade de avanço da mesa em 120 mm/min, em um centro de usinagem Romi D600, sendo que para a usinagem utilizou-se fresas de topo reto de 1 mm de diâmetro, fabricadas de metal-duro e revestidas com AlTiN. Neste cenário, encontrou-se perfis e valores confiáveis até determinada profundidade, sendo que se notou a perda de sensibilidade do método ao longo de maiores incrementos analisados. Assim, o método se mostrou eficaz para ser empregado em materiais nesta faixa de dureza, bem como para o levantamento do perfil de tensões residuais para as condições especificadas. Os perfis de tensões encontrados foram superiores tanto próximo à superfície quanto em maiores profundidades, sendo estes ligados à fatores de processos anteriores de indução de tensões e de sensibilidades ligadas ao método de análise de tensões.