（1）热应力 通常以应力框铸件为例，如图4-14所示。应力框由杆Ⅰ和杆Ⅱ组成。开始冷却时，杆Ⅰ和杆Ⅱ具有相同的温度。由于杆Ⅰ较粗，冷却前期杆Ⅱ的冷却速度大于杆Ⅰ，而后期必然是杆Ⅰ的冷却速度比杆Ⅱ快。热应力形成过程可分为三个阶段：

1）第一阶段（高温阶段）：应力框凝固后，细杆Ⅱ比粗杆Ⅰ冷却快，先开始收缩，但两长度相等，因此，粗杆Ⅰ因细杆Ⅱ收缩而被压缩，细杆Ⅱ因粗杆Ⅰ而被拉伸。因两杆都处于高温塑性状态，各自都产生塑性变形，故铸件内不产生应力。

2）第二阶段（中温阶段）：细杆Ⅱ的温度下降较快，进入低温弹性状态，而粗杆Ⅰ仍处于塑性状态，粗杆Ⅰ因细杆Ⅱ的收缩而产生压缩塑性变形，但铸件内部仍不产生应力。

3）第三阶段（低温阶段）：粗杆Ⅰ和细杆Ⅱ都进入低温弹性状态，细杆Ⅱ已冷却至更低的温度，甚至已达到常温，不再收缩，而粗杆Ⅰ还要继续收缩，因此粗杆Ⅰ的收缩受到细杆Ⅱ的阻碍，故粗杆Ⅰ被拉伸，细杆Ⅱ被压缩，粗杆Ⅰ内产生拉应力，而细杆Ⅱ内产生压应力。

（2）相变应力 铸件在冷却过程中往往产生固态相变，相变时晶体体积会因之发生变化，从而影响铸件收缩的方向和数值。如果铸件各部分温度不一致，相变不同时发生，则会产生相变应力。如果铸件各部分温度均匀一致，相变同时发生，则可能不产生宏观应力而只有微观应力。

（3）机械阻碍应力 铸件中的机械阻碍应力是由于铸件在冷却过程中收缩受到机械阻碍而产生的。(www.daowen.com)

机械阻碍应力表现为拉应力或剪切应力，与铸件部位无关。

机械阻碍应力是在弹性状态下产生的，在形成应力的原因消除后，应力也随之消失，所以机械阻碍应力是一种临时应力。铸件厚实处的机械阻碍应力与残余热应力相同。铸件细薄处的机械阻碍应力与残余热应力相反。铸造应力是热应力、相变应力和机械阻碍应力三者的代数和。根据不同情况，三种应力有时互相抵消，有时互相叠加；有时是临时性的，有时则留下来。根据铸件部位不同，三种应力的分布特点见表4-1。

表4-1 三种应力分布特点