几乎所有的铸件在冷却过程中都会产生热应力，在热处理过程中，特别是正常化处理和退火处理之后均会成内应力，内应力发生的主要原因在于铸件的内部肉厚不同，在急速冷却过程中由于热降的差异发生，肉厚不同会使每一个部分的收缩各异，因而引起了所谓内应力，冷的部分具有较高的潜变长度，而热的部分其长度较低，故热的部分就会在冷的部分收缩后形成热点造成部份的变形，变形部分之强度，随著变形度的增加而提高，最后再不能进一步变形时，铸件内部形成某种程度的弹性应力，甚至塑性应变，即为内应力，此应力几乎可高达与抗拉强度等值，一且由于任何外在的原因使局部应力超过抗拉强度的时候，此类铸件很容易因而造成破裂，热处理是消除内应力最重要的一种方法，主要程序是升高温度，令所有铸件在非常均匀而缓慢的情况下，加热及冷却。

退火温度的高低，主要视铸件的组成部分，以及必须消除的强度量而定，甚至必须考虑组织的可能变化，最适合的退火温度可大致归纳如下：对非合金性的铸铁而言，约在500~575℃之间，对于低筋性的铸铁而言，大约在550~600℃之间，对高合金铸铁而言则在600~650℃之间，炉内的温度分布，必须尽可能的均匀以避免存在温度梯度，不论任何情况下，用于退火的火焰或热气体，不能直接喷向铸件，以避免在加热的时候，薄壁的部分再次引起热应力，而增加残留应力的存在量，进而引起破裂，在到达退火温度后的第一小时内大部分的内应力均会消除，则视铸件的厚薄而定，一般而言铸件厚度每增加25mm必须增加一小时的退火时间。