球墨鑄鐵型材因其良好的力學性能、鑄造性能及較低的生產成本，得到越來越廣泛的應用，球墨鑄鐵型材占鑄總產量比例逐年升高。但由于球墨鑄鐵型材凝固過程中產生的石墨化膨脹，對鑄鐵型材有壓力作用，冒口的大小需要綜合考慮多種因素而計算復雜；并且球墨鑄鐵型材結構越來越復雜，冒口定位效率低，因此復雜球墨鑄鐵型材的冒口設計比較困難，從而導致目前的球墨鑄鐵型材鑄造工藝CAD系統比較少且功能不夠完善，其中的冒口設計模塊定位慢，不能針對不同鑄型強度進行相應冒口設計。對出現在鑄鐵型材內部的夾雜缺陷，進行了地研究分析，明確了夾雜物的分布規律、元素組成、來源及形成原因，并就如何控制該缺陷的產生給出了相關的建議。對大斷面型材表面出現的疤皮缺陷，分析了形成原因，討論了影響其形成的因素，并提出了能有效疤皮缺陷的措施。優化設計后得到的鑄鐵型材新生產線，能夠滿足 尺寸為400mm的鑄鐵型材的生產，且生產鑄鐵型材的工序簡化，各設備的結構組成更為簡單合理.鑄鐵型材中的夾雜物主要聚集分布在其中心線上方約3/4半徑處，其中大尺寸的夾雜物主要來源于球化和孕育處理，因此解決鑄鐵型材內部夾雜問題的關鍵是控制球化和孕育處理的相關參數.對于鑄鐵型材表面存在的疤皮缺陷，生產實踐證明，采取提高鐵水溫度、保證鐵水純凈度、適當提高拉拔速度、該冒口設計方法包含冒口定位和冒口計算，在應用距離場計算幾何熱節技術的基礎上建立基于幾何熱節的復雜球墨鑄鐵型材冒口定位方法；同時以收縮模數法為基礎，引入鑄型強度因素，設計數值模擬方案，借助華鑄CAE平臺進行模擬，分析歸納數據建立考慮鑄型強度的球墨鑄鐵型材冒口計算方法。

由于石墨的晶格為簡單六方晶格，基面中的原子間距142nm，原子間結合力較強；而兩基面間的面間距340nm，因基面間距較大，原子間結合力較弱，故結晶時易形成片狀結構，且強度、塑性和韌性極低，接近于零，硬度僅為3HBS。另外，在碳原子的四個價電子中，只有一個價電子參加到電子氣中去，這便是石墨具有某些不太明顯的金屬性能(如導電性)的原因。 鑄鐵型材在重工業中需求量大，被廣泛應用于交通運輸、機床、印刷、農業機械等支柱行業。對鼓肚缺陷，在鑄鐵型材的水平連鑄過程中采用反弧度法工藝，即通過新型的石墨套與引錠裝置來實現的，通過實施反弧度法工藝，鑄鐵型材的鼓肚現象得到有效。但由于在率次實驗過程中，剛開始生產鑄鐵型材時的拉拔速度比較慢、拉拔周期較長，使鑄鐵型材在結晶器的停留時間過長，導致在扁平方向上鑄鐵型材頂部略微向下凹，當拉拔參數調整合適時，下凹及鼓肚現象基本消失。反弧度法工藝制各的鑄鐵型材組織更為均勻，力學性能更為優良。與實施反弧度法之前的鑄鐵型材相比，實施反弧度法之后的鑄鐵型材硬度得到提高，組織更為均勻，并且其抗拉強度指標高于鑄鐵型材標準(JBT10854-2008水平連續鑄造鑄鐵型材) 性能要求。反弧度法試樣的抗壓強度高于未實施反弧度法試樣的抗拉強度。球墨鑄固過程中的體積變化模式分析認為球墨鑄鐵是需要外部補縮的.提出球墨鑄鐵的補縮應充分考慮具體鑄件及實際生產條件.詳細闡述不同鑄型條件下不同模數的球墨鑄鐵件的通用冒口、控制壓力冒口及全壓力冒口的選擇方法.重點討論了球墨鑄鐵冒口補縮中的鑄件模數、凝固順序及冒口位置、補縮通道及溫度梯度、孤立熱節的補縮、冶金質量及孕育處理等若干關鍵問題. 孕育處理是提高鑄鐵型材性能的行之有效的手段.對激冷鑄鐵凸輪軸組織有非常重要的影響.通過在金屬液中分別加入Si-Ba孕育劑和稀土La研究了不同孕育劑對激冷鑄鐵凸輪軸的孕育情況.實驗發現Si-Ba孕育劑和稀土La都能減小白口層深度并且隨著孕育劑加入量的增加凸輪軸萊氏體組織含量明顯減小;為了獲得質量合格的鑄件.Si-Ba的加入量不能超過0.3%.而稀土La的加入量不能超過0.03%.