При заливке расплава, затвердевании и охлаждении отливки в кокиле стержень подвергается термическому и силовому воздействию. Поэтому к разовым стержням, особенно к стержням, используемым для кокильного литья, предъявляются следующие основные требования.

Стержни должны иметь высокую прочность и минимальную осыпаемость при установке их в кокиль; высокую газопроницаемость, минимальную газотворную способность и не образовывать пригар на отливке; быть податливым в момент усадки сплава и хорошо выбиваться из отливки.

Очень важно, чтобы стержни, особенно упрочняемые тепловой сушкой при изготовлении, не подвергались деформации. Высокая общая прочность таких стержней в сыром состоянии достигается установкой в них металлического каркаса, арматуры и крючков, а также повышением степени уплотнения смеси в ящиках. Кроме того, для поверхностного упрочнения и предотвращения пригара сырые стержни покрывают различными противопригарными красками.

Высокая газопроницаемость стержней обеспечивается применением в смесях однородных крупнозернистых песков, выполнением в стержнях искусственных вентиляционных каналов, использованием в качестве каркасов труб с отверстиями в стенках, применением капроновых газопроницаемых шнуров, заполнением средней части стержня пористым наполнителем и т. д.

Для увеличения податливости стержней снижают содержание в смеси глины, вводят в нее органические добавки (древесные опилки, торф), каменноугольную пыль, которые при взаимодействии с расплавом и отливкой выгорают.

Хорошая выбиваемость стержней обеспечивается использованием в смеси связующих и других добавок, выгорающих при формировании и охлаждении отливки. В стержневые смеси на основе жидкого стекла вводят молотый каменный уголь, графит, торфяную золу и другие выгорающие материалы.

Для уменьшения осыпаемости применяют смеси, обеспечивающие получение стержней высокой прочности, поверхность стержней упрочняют связующими или противопригарными красками.