開發球墨鑄鐵水冷銅合金金屬型鑄造工藝。 主要工藝路線是采用水冷銅型模具，利用水冷帶走金屬型模具熱量，使模具在快速鑄造生產中保持一定恒溫。針對模具應具有高熱傳導性、一定的耐磨性和易于加工的要求，在銅合金模具選材上，研究開發了Cr-Zr-Mg銅合金模具材料，提出Cr-Zr-Mg銅合金成分范圍和機械性能，并確定其冶金制造工藝流程。 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 有三個是咨詢鑄鐵牌號比較典型。其一來自蘇州甪直的一家日資企業，她需要的鑄鐵牌號是FCD4等同于國標QT450經了解是應用在機床結構件上的，所以我們她選用我們常備的QT500-7鑄鐵型材，高溫回火后延伸率高可達20%。

球墨鑄鐵型材的厚度由50mmm減少到10mm其硬度值從177.0N/mm2增加到232.7N/mm硬度值增加了55.7N/mm相對于添加前的從165.7N/mm2增加到236.3N/mm增加了70.6N/mm增加的幅度較小這說明由于厚度的變化引起的斷面敏感性較小這就為生產厚大變截面球鐵件提供了一種的復合新型孕育劑使不同厚度部位的力學性能都能達到要求。 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。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。透射電鏡研究結果表明石墨的核心物質可能是一個顆粒也可能是兩個顆粒連在一起共同作為石墨核心其尺寸大都為2-3um由選區電子衍射圖譜標定的結果可知核心物質確實存在γ-MnS。綜合XRD、EDS以及TEM的測試結果我們推斷石墨核心的發源地為Mn、Ca、Mg等的硫化物以及金屬間化合物CeBi外層為頑輝石MgO·SiO2及鎂橄欖石2MgO·SiO通過孕育處理引入Ca后反應生成了六方硅酸鹽CaO·SiOCaO·Al2O3·2SiO它們與石墨的晶格失配度較低石墨可以在其表面上形核析出。

通過實驗可知利用水渣鐵煉鐵生產的灰鐵消失模型材在金相組織和力學性能上完全達到標準灰鐵的要求。;3、使用ProCAST軟件對利用水渣鐵煉鐵直接生產（HT250）底架型材的試制方案進行模擬分析，模擬結果可知底注式澆注工藝方案易出現明顯的縮孔縮松缺陷、頂注式工藝方案有夾渣缺陷并通過試制對此進行了驗證。4、基于ProCAST的模擬和試制方案的對比對型材消失模生產工藝進行優化提出使用階梯式澆注工藝方案，通過試制表明階梯式澆注工藝方案近能有效減小型材內部縮孔縮松而且可以解決型材夾渣問題。 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，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。 從水平連鑄工藝技術、熔煉處理技術等方面研究了軌道交通用QT400-18L(-40℃)球墨鑄鐵型材的成套制造技術.研究表明:采用小頸保溫冒口和保溫覆蓋劑以加強補縮效果可以有效鑄鐵型材的縮孔縮松缺陷.嚴格的成分設計、精選爐料、優化配料是熔煉高溫純凈鐵液的前提條件采用爐前熱分析在線檢測鐵液的球化效果是保證鑄鐵型材高質量和一致性的重要解決方案.采用新型蓋包法球化處理裝置、瞬時孕育技術和低鎂低稀土球化劑、高鈣鋇孕育劑、硫氧孕育劑等可以有效避免球化衰退改善球化效果增加石墨球數量和石墨化自膨脹效果.通過以上技術措施生產了-40℃低溫V型缺口沖擊值穩定在12 J以上的齒輪箱、抱軸承蓋等低溫高韌性球墨鑄鐵型材.