鑄造件的應用範圍越來越廣,鑄造件加工技術也越來越多,其中冷卻過程是必不可少的過程,其中一些一定經曆合金的固相轉變,金屬的比較在相變過程中發生變化,例如碳鋼的體積從δ相變為γ相,當γ相變為共析相時體積變大。
然而,如果鑄造件的每個部分的溫度相同,則當發生固相轉變時可能不會發生微應力,而隻會發生微應力。當相變溫度高于塑性-彈性轉變的臨界溫度時,合金在相變過程中處于塑性狀态。即使鑄件的每個部分都有溫度,相變應力也很小,并将逐漸降低甚至消失。
如果鑄造件的相變溫度低于臨界溫度,且鑄造件各部位的溫差較大,相變時間不同,就會引起微觀相變應力。由于相變時間不同,相變應力可能成為暫時應力或殘餘應力,當鑄件薄壁部分處于固相過渡狀态時,厚壁部分仍處于塑性狀态。如果新相變的比體積大于舊相的比體積,則薄壁部分在相變時會膨脹,而厚壁部分受到塑性拉伸,而厚壁部分隻有較小的拉伸應力,随着鑄件的延伸而逐漸消失。
當鑄造件薄壁部分釋放為固态相變時,厚壁部分處于彈性狀态,當新的體積比大于舊的體積比時,厚壁部分是彈性拉伸應力,薄壁部分是彈性收縮臨時壓應力。