一種水平連鑄工藝設計中澆冒結合的設計方法。工藝設計階段對軸承座進行凝固分析，得出了鑄鐵型材各部分的模數后，使用截面比設計法、均衡凝固設計法來定量化設計澆冒口系統的尺寸。研究表明該鑄鐵型材應采用底注式澆注系統為宜，對鑄鐵型材中部區域采用澆冒系統處理熱節，提取凝固模擬結果中熱節處的平均模數和金屬液體積，即可對澆冒口系統的尺寸進行定量化設計；充型結果表明澆注節奏應為“先慢后快再慢”；凝固結果表明澆冒口液態補縮明顯，石墨化膨脹壓力沒有損失，鑄鐵型材設計良好。將該鑄鐵型材參數應用于生產，生產的灰鑄鐵軸承座質量良好，滿足使用要求。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、改進爐膛底部結構及阻斷結晶器兩段石墨套間橫向傳熱的舉措能夠有效地。仿真實驗表明本文建立的拉坯工藝參數GA-BP神經網絡控制模型可以用于拉坯工藝參數自適應整定，所獲得拉坯工藝參數能夠用于實際生產系統，實現高質量、率的鑄鐵型材水平連鑄拉坯生產。對某升降機底架細桿部位進行觀模擬，模擬結果表明外部為激冷細晶區，在凝固過程中 L角位置易形核。實驗與模擬對比表明使用數值模擬的方法對灰鐵件水平連鑄過程的晶粒生長進行預測具有可行性，為課題組之后的研究做了準備。

采用合金化方式直接生產鑄態QT600-3斜盤鑄鐵型材，獲穩定的珠光體含量，是解決軸向柱塞泵斜盤等因摩擦面工作時溫度過高摩擦副產生相變軟化問題的關鍵。 銅是有效的珠光體穩定劑，大量研究表明，在球墨鑄鐵中加入銅，可使基體珠光體化，從而使其硬度均勻，耐磨性提高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。拉坯工藝參數設置是鑄鐵型材生產中的關鍵環節，設置不合理會導致拉漏、拉斷等生產事故和產生表面裂紋等鑄造缺陷。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。 隨著近些年中國環保法規逐漸嚴格零部件的水平連鑄工藝也隨之形狀復雜化與薄壁化.甚至是通過耐熱鑄鐵研制而成的排氣系統構件同樣在向這種趨勢發展與演變.為確保所制造的鑄鐵型材具有高質量、無缺憾的特點通過水平連鑄計算機輔助工程(水平連鑄CAE)來研究薄壁鑄鐵型材的水平連鑄工藝具有非常重要的意義.并探討水平連鑄CAE技術在薄壁鑄鐵型材上的水平連鑄工藝應用.

連鑄球鐵型材還具有良好的熱處理性能。一般在CE=4.8—5.0時，鑄態性能可達到QT500-10牌號，正火性能可達到QT800-等溫淬火可達到QT1200-4水平。在CE=4.3—4.7時，鑄態性能可達到QT550-10牌號，正火性能可達到QT800-等溫淬火可達到QT200-6水平。特別是在加入銅、鉬以后，其鑄態性能可達到QT600-3的水平。可見，連鑄型材優良的性能和質量的穩定性完全可以滿足ADI的要求，能過ADI處理更易于得到品質優良的次鑄件。 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。同時，伸長率指標均超過LZQT500-7規定的指標。與拉伸性能結果類似，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。 在拉伸過程中，石墨作為夾雜分布在集體組織中，石墨形態對度灰鑄鐵的抗拉強度有很大的影響。石墨越彎曲，石墨端部角度越鈍，抗拉強度越好。在切削加工過程中，由于剪切力的作用，度灰鑄鐵組織中的石墨將發生規律性的變形，增加石墨的數量能夠減輕切削加工過程中的抗力、降低刀具的磨損，改善度灰鑄鐵的切削加工性能。通過石墨對度灰鑄鐵的性能影響的研究，為開發度易切削加工度灰鑄鐵提供理論依據，獲得度易切削加工灰鑄鐵的組織形貌為短細的石墨及細小片間距的珠光體組織。