幾乎所有的鑄件在冷卻過程中都會產生熱應力，在熱處理過程中，特別是正常化處理和退火處理之后均會成內應力，內應力發生的主要原因在于鑄件的內部肉厚不同，在急速冷卻過程中由于熱降的差異發生，肉厚不同會使每一個部分的收縮各異，因而引起了所謂內應力，冷的部分具有較高的潛變長度，而熱的部分其長度較低，故熱的部分就會在冷的部分收縮后形成熱點造成部份的變形，變形部分之強度，隨著變形度的增加而提高，最后再不能進一步變形時，鑄件內部形成某種程度的彈性應力，甚至塑性應變，即為內應力，此應力幾乎可高達與抗拉強度等值，一且由于任何外在的原因使局部應力超過抗拉強度的時候，此類鑄件很容易因而造成破裂，熱處理是消除內應力最重要的一種方法，主要程序是升高溫度，令所有鑄件在非常均勻而緩慢的情況下，加熱及冷卻。

退火溫度的高低，主要視鑄件的組成部分，以及必須消除的強度量而定，甚至必須考慮組織的可能變化，最適合的退火溫度可大致歸納如下：對非合金性的鑄鐵而言，約在500~575℃之間，對于低筋性的鑄鐵而言，大約在550~600℃之間，對高合金鑄鐵而言則在600~650℃之間，爐內的溫度分布，必須盡可能的均勻以避免存在溫度梯度，不論任何情況下，用于退火的火焰或熱氣體，不能直接噴向鑄件，以避免在加熱的時候，薄壁的部分再次引起熱應力，而增加殘留應力的存在量，進而引起破裂，在到達退火溫度后的第一小時內大部分的內應力均會消除，則視鑄件的厚薄而定，一般而言鑄件厚度每增加25mm必須增加一小時的退火時間。