Образование холодных трещин, так же как и горячих, происходит в тех случаях, когда возникающие усадочные напряжения, временные или остаточные, достигают предела прочности при растяжении (временного сопротивления) в заданных условиях деформирования.
Холодные трещины могут образовываться в отливке при ее охлаждении в форме или после выбивки, при нагреве под термообработку, очистке, транспортировке, обработке резанием, хранении и эксплуатации. Во всех случаях, кроме первых двух, причиной образования трещин являются остаточные напряжения, которые, суммируясь даже с незначительным напряжением от внешних сил, в том числе от нагрева или охлаждения, вызывают разрушение отливки.
При охлаждении в форме и после выбивки причиной появления холодных трещин являются временные напряжения, возникающие вследствие неоднородности охлаждения и сопротивления усадке со стороны формы и стержней. Холодные трещины образуются в слабых сечениях, местах концентрации напряжения (резких переходов, газовых и неметаллических включений). Известно, что при замене одного сплава другим при изготовлении одной и той же отливки могут возникнуть холодные трещины. Такие факты наблюдались при заливке формы высокопрочным чугуном взамен углеродистой стали, а также при переходе на литье чугуна более высоких марок.
Для определения склонности литейного сплава к холодным трещинам, особенно при разработке новых сплавов, используют технологические пробы. Одной из наиболее применяемых является трехзвенная прямоугольная усадочная решетка с утонением на толстом стержне. При этом одновременно заливается несколько форм с разным диаметром утонения. После выбивки находят решетку с максимальным значением var(max) при котором образовалась трещина.