铸造过程中零件内各部分产生的应力，包括冷却后的残余应力，都会成为零件在铸造时和铸造后形成各种缺陷的原因。铸造时发生的过大应力是凝固和冷却时造成零件开裂的原因，也是铸造后加工或退火时产生开裂的原因。此外，应力还会造成尺寸不稳定，使铸造时或铸造后的加工过程中产生无法预料的变形和尺寸偏差。因此，铸造应力是使用铸件的加工部门在加工中需要经常考虑和研究的问题。
从残余应力的产生根源来看，可分为两种：一是由于材料组织和成分不同，其分布和大小就不同的取决于材质的组织应力；二是受零件形状和铸造技术等影响的结构应力。受结构条件影响的应力，主要是凝固和冷却时由于零件各部分的冷却速度不一致而产生的，这与零件各部分的壁厚不均匀及形状不对称有关，而且也与浇铸和成形等铸造技术有关。此外，由于组织和成分的不均匀，都会在微观上和宏观上产生组织应力。从实际情况来看，残余应力的产生情况较为复杂，构件的形状、所用材质及铸造技术等都会对残余应力产生影响。
1）零件截面内保持平衡的残余应力
以浇铸圆棒为例，这种情况下，外层冷却快，内层冷却慢。这种温度梯度的存在是残余应力产生的原因。图1-3所示为零件截面内保持平衡的残余应力。开始凝固、冷却时，其应力分布如图1-3a所示。外层因迅速冷却而收缩，从而表现为拉应力状态；内层则呈压应力状态，其温度比外层高，且具有塑性。在压应力作用下，一旦发生塑性变形，这部分的实际尺寸就会减小。随着进一步冷却，其应力分布发生反向变化，如图1-3b所示，得到外层压缩、内层拉伸的应力状态。
图1-3 零件截面内保持平衡的残余应力［6］
2）零件间相互保持平衡的残余应力(www.xing528.com)
图1-4所示为具有两个或两个以上截面的零件，其并列排列的两端又连接在一起的情况下产生的应力。在浇铸过程中，截面积小的外侧两个构件比中间的构件冷却快。因此，在凝固、冷却初期，外侧为拉应力，中心为压应力，如图1-4a所示；冷却后，应力状态发生反向变化，表现出如图1-4b所示的残余应力分布。
图1-4 零件间相互保持平衡的残余应力［6］
3）由于型砂抗力而产生的残余应力
由于型砂抗力而产生的残余应力实例如图1-5所示。“H”形零件意味着，当使其各部分都受到相同的冷却，并且由型砂所构成的铸型又足够结实时，图中的A部分随着冷却而发生的收缩就会受到铸型的束缚，因此将产生残余拉应力。
图1-5 由于型砂抗力而产生的残余应力实例［6］
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