异型铸钢件在凝固和以后的冷却过程中要发生体积收缩或膨胀，这种体积变化往往受到外界和异型铸钢件各部分之间的约束而不能自由地进行，于是便产生了铸造应力。如果产生应力的原因消除后，铸造应力随之消除，这种应力叫做临时铸造应力。如果产生应力的原因消除后铸造应力仍然存在，这种应力叫做铸造残留应力。

异型铸钢件在凝固及后续冷却过程中，由于壁厚和冷却条件的不同，各部位的温度和相变程度也不同，导致异型铸钢件各部位的体积变化不同。如果此时铸造合金处于弹性状态，灰口铸铁件之间会存在相互制约。铸造残余应力往往是不同温度和不同相变程度的结果。

结果表明，异型铸钢件在冷却过程中的残余应力与各部位的温度差和铸造合金的弹性模量成正比。长期以来，人们认为铸造合金在冷却过程中有一个弹塑性转变温度，铸铁的弹塑性转变温度约为400℃，基于这种认识，应力消除退火的加热温度应为400℃，但实践证明加热温度不理想。近年来的研究表明，合金材料没有弹塑性转变温度，固液共存状态的合金仍具有弹性。

普通灰铸铁消除应力退火的加热温度为550℃，当铸铁中含有基体结构稳定的合金元素时，可以适当提高消除应力退火温度。低合金灰铸铁为600℃，高合金灰铸铁可提高到650℃，加热速度一般为60-100 c/h，保温时间可根据以下经验公式计算：h=异型铸钢件厚度/25+h”。异型铸钢件厚度单位为毫米，保温时间单位为小时，在2-8范围内选择H“。形状复杂、应力消除充分的异型铸钢件应具有较大的H值。冷却速度控制在30c/h以下，一般异型铸钢件冷却到150200c。