Стержнем называют часть литейной формы, которую обычно изготовляют отдельно от самой формы и вставляют в нее при сборке для создания внутренних полостей и отверстий в отливке. В некоторых случаях стержень изготовляют с использованием полости формы.

Стержень состоит из части, образующей внутреннюю поверхность отливки, и опорной знаковой части, с помощью которой он крепится в стенках формы. Кроме того, знаки служат для отвода газов, образующихся в стержне при заливке формы. Стержень, являясь частью литейной формы, должен удовлетворять всем требованиям, которые предъявляют к самой форме. Однако, находясь в форме при заливке в более трудных условиях, стержень должен отвечать более жестким требованиям. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим, в каких условиях находится стержень в форме во время заливки ее расплавленным металлом.

1. Стержень, образующий полость в отливке, чаще всего расположен в центре полости литейной формы, поэтому он со всех сторон подвергается давлению и воздействию высокой температуры заливаемого в форму металла.

Следовательно, чтобы противостоять давлению металла, которое может вызвать деформацию стержня или его разрушение, стержень должен быть более прочным, чем форма.

2. В стержне, как и в форме, образуются газы. Газы, образовавшиеся в форме, могут выходить из нее через вентиляционные каналы и стенки формы. Кроме того, форма при заливке, соприкасаясь с металлом одной стороной, прогревается постепенно. Поэтому в форме создаются более благоприятные условия выхода образующихся в ней газов.

В стержне условия газообразования и выхода газов иные. При заливке формы стержень, омываясь металлом со всех сторон, прогревается быстрее, чем форма. Следовательно, быстрее образуются в нем и газы.

Если в форме газ выходит во всех направлениях, то выход газа из стержня возможен только через его знаки, составляющие незначительную часть поверхности. Для обеспечения нормальной заливки полости формы металлом газ, образовавшийся в стержне, должен быть своевременно удален ( при этом газ не должен выходить на рабочую поверхность стержня, так как он может проникнуть в металл и остаться в нем, образуя газовые раковины в отливке ). Поэтому для получения отливки хорошего качества стержень должен быть более газопроницаемым, чем форма.

3. Известно, что стержень при заливке формы подвергается  в ней большему температурному воздействию металла. Следовательно, создается большая опасность образования пригара на поверхности отливки со стороны стержня. При этом следует помнить, что пригар, образующийся на внутренних стенках отливки, удалять труднее, чем пригар, образующийся на внешней поверхности отливки. В отливках художественных изделий пригар с внутренних стенок часто совершенно невозможно удалить из-за малых размеров полости или отверстий в ней. Поэтому стержень должен быть более огнеупорным, чем форма.
4. При усадке отливка обычно отходит от стенок формы и оказывает давление на стержень. Стержень не должен мешать усадке отливки в форме, иначе в ней могут образоваться трещины. Следовательно, стержень должен быть более податливым, чем форма.
5. Стержни должны хорошо выбиваться из отливки. В художественных отливках выбиваемость стержней имеет особое значение, так как их часто приходится удалять через отверстия небольшого сечения, оставшиеся в стенке отливки от каркаса стержня.      

Таким образом, стержни должны быть прочными в сыром и сухом состояниях, иметь достаточную газопроницаемость, огнеупорность и податливость. Кроме того, стержни должны хорошо выбиваться из отливки и не отсыревать в форме.

Стержни в зависимости от конфигурации и условий, в которых они находятся в литейной форме, делят на пять классов.   

К первому классу относятся стержни сложной формы с тонкими частями и малым сечением стержневых знаков, образующие в отливках узкие труднодоступные для очистки внутренние полости. Стержни должны обладать высокой прочностью, огнеупорностью, податливостью, газопроницаемостью.

Ко второму классу относятся стержни более массивные, чем стержни первого класса. Они имеют более развитые знаки и отдельные тонкие части и ребра. Такие стержни должны иметь значительную прочность и хорошую податливость.        

Третий класс — стержни несложных очертаний, образующие ответственные необрабатываемые полости в отливке. Эти стержни имеют развитые знаки, позволяющие газам легко удаляться. Стержни должны обладать средней прочностью и достаточной податливостью.

К стержням четвертого класса относятся массивные стержни несложной конфигурации с развитыми знаками, образующие полости, подвергающиеся механической обработке. Стержни должны обладать небольшой прочностью.

Пятый класс составляют массивные стержни простых очертаний, образующие большие внутренние полости в крупных отливках.

В зависимости от применяемых материалов стержни можно подразделить на песчано-масляные, песчано-глинистые, песчаносмоляные, этилсиликатные, содержащие быстротвердеющие связующие, песчано-цементные и металлические.

По конструктивным особенностям — на объемные и оболочковые.

По способу упрочнения — на сырые (не упрочняемые), сухие, затвердевающие на холоде, затвердевающие при нагреве.

В производстве художественных и архитектурных изделий наибольшее применение получили сухие и сырые песчано-масляные и песчано-глинистые стержни. При литье по выплавляемым моделям применяют массивные и оболочковые этилсиликатные стержни.