Naprężenia szczątkowe to naprężenia w materiale, które są wprowadzane w fazie przetwarzania, ale utrzymują się po wykończeniu produktu, a nie ustępują po usunięciu źródła naprężeń. Można by pomyśleć o naprężeniach szczątkowych jako naprężeniach, które pozostają w wytwarzanych elementach. Czasami te naprężenia są celowo wprowadzane, aby utrzymać części w napięciu w celu przedłużenia żywotności i zapewnienia innych cech. W innych przypadkach naprężenia szczątkowe są wprowadzane przypadkowo i nie są pożądane.
Obróbka materiałów takich jak metale i tworzywa sztuczne często wiąże się z ciepłem, które może przyczynić się do powstania naprężeń szczątkowych. Na przykład naprężenia szczątkowe podczas spawania stanowią problem w przypadku niektórych elementów metalowych. Podobnie naprężenia mogą powstawać w przypadku tworzyw sztucznych, które są podgrzewane i formowane wtryskowo. Inne procesy, takie jak walcowanie, mogą powodować podobne naprężenia w materiałach, których są używane do kształtowania lub innej pracy.
Kiedy naprężenie szczątkowe nie jest pożądane i dokładnie kontrolowane, może stać się problemem. Komponenty mogą ulec uszkodzeniu w wyniku naprężeń szczątkowych, które nie są kontrolowane; na przykład śruba może rozerwać się bez żadnego nacisku. Naprężenia szczątkowe są czasami obwiniane za incydenty, takie jak awarie mostów, gdy nie można określić innych przyczyn. Te naprężenia są trudne do zmierzenia, zwłaszcza po uszkodzeniu części przez awarię komponentu, co utrudnia badanie i rozróżnienie przyczyny pęknięć i innych problemów.
W innych przypadkach rzeczywiście pożądane są naprężenia szczątkowe. Klasycznym przykładem jest stres związany z wbijaniem gwoździa. Kiedy gwóźdź jest wbijany w drewno, naprężenia szczątkowe powstałe w wyniku tego procesu są tym, co trzyma gwóźdź, zamiast pozwolić mu wyskoczyć. Podobnie łopatki i inne elementy metalowe są często wykonywane z naprężeniami szczątkowymi, aby ograniczyć pękanie i zmęczenie materiału. W takich przypadkach przeprowadza się staranne kalibracje w celu określenia pożądanego poziomu naprężeń i kontroli go podczas produkcji, tak aby wyprodukowane komponenty miały określone właściwości.
Dostępny jest sprzęt, który można wykorzystać do pomiarów naprężeń szczątkowych. Pomiar takiego stresu jest trudny, ponieważ większość sprzętu jest zaprojektowana do pomiaru ciągłego stresu, takiego jak napięcie wywołane użyciem narzędzia. Trudniej jest zmierzyć naprężenie, które jest zasadniczo zablokowane w komponencie. Firmy produkujące sprzęt, który można wykorzystać do pomiaru naprężeń szczątkowych, mogą również oferować usługi testowania materiałów, które umożliwiają firmom wysyłanie komponentów do testów zamiast przeprowadzania własnych testów.