Усадочными называются напряжения, возникающие в отливках вследствие усадки из-за ее торможения формой и стержнями и неодновременности протекания объемных и линейных изменений в объеме отливки.
Усадочные напряжения подразделяются на механические, термические и фазовые. Механические напряжения вызываются торможением усадки формой и стержнями. Термические напряжения возникают из-за неоднородности температур в объеме отливки, а фазовые — из-за неодновременности протекания фазовых превращений в отливке (например, перлитного превращения в тонких и толстых частях отливки из сплавов железа).
Названные выше напряжения являются временными, они исчезают при устранении причины, их вызывающей. Например, после выбивки отливок исчезают механические напряжения. После выравнивания температур (как правило, после полного охлаждения отливок) и окончания фазовых превращений соответственно исчезают термические и фазовые напряжения.
Следствием воздействия временных напряжений являются остаточные напряжения, которые появляются из-за неоднородности пластических (остаточных) деформаций в объеме отливки.
Следует отметить, что временные термические и фазовые напряжения и остаточные напряжения являются внутренними, они уравновешены в объеме отливки и отвечают классическим условиям равновесия: сумма сил и сумма изгибающих моментов равна нулю. При этом эпюра напряжений пересекает нейтральную линию, по крайней мере, больше, чем один раз. Доказать это положение можно с помощью эпюры напряжений. Например, ниже приведена эпюра напряжений А в брусе, изогнутом под действием момента внешних сил и неоднородно нагретом. В случае изогнутого под действием момента бруса соблюдается равновесие внешних и внутренних сил (эпюра пересекает нейтральную линию один раз), в случае неоднородно нагретого бруса равновесие выполняется только для внутренних сил, и эпюра пересекает нейтральную линию два раза.