在轧钢工艺中工模具对生产和产品质量具有举足轻重的地位，特别是大型工具，提高其使用寿命，是降低成本，保证产品质量的重要途径。本文研究的主要工具--水压冲孔模是一大型球铁铸件，其长度为1750毫米，外径最大为638毫米，内径最小为367毫米，重量可达5吨，生产作业时冲孔模工作温度高达600℃，并要反复承受较大的复合应力，极易产生龟裂并断裂，使冲孔模使用寿命降低，生产成本增高。本文研究的目的在于，通过分析冲孔模的工作状况(工作温度,工作负荷,工作制度等)及其失效形式，并立足于对现有材料不作大的改变情况下，寻求一种既经济合理又能提高寿命的新工艺，籍此改善冲孔模的机械性能及耐磨性，从而提高冲孔模使用寿命，降低成本，满足生产和产品质量的要求。分析说明：冲孔模这一大型铸件在浇铸过程中，由于浇铸和结晶凝固时间长，既容易对球铁的球化、孕育效果产生不利影响，还容易产生灰斑，缩松，气孔，偏析等缺陷，使冲孔模强度和韧性显著下降。研究表明：在铁水中加入适当合金成分、孕育剂、球化剂，确定合理浇铸工艺，可以明显提高球铁的球化效果；制定合理的热处理制度，可以使球铁获得奥氏体-贝氏体基体组织，达到优良的强韧性和耐磨性。结果表明：通过对浇铸工艺和热处理制度的研究，分析球铁的金相组织，测试获得的奥氏体-贝氏体球铁机械性能和反馈的现场使用情况，证明采用非合金化奥氏体-贝氏体球铁新工艺制造的大型冲孔模完全可以满足生产工艺的要求。本文结合生产实际情况，采用现代材料科学的新技术，探索在制造大型铸件时，如何获得奥氏体-贝氏体球铁组织，达到综合机械性能优良的目的。这是材料科学研究应用于生产实践的一个典型实例。为其它冶金企业如何结合自身特点，采用经济合理的手段，运用现代先进技术，解决企业存在的技术难题，提高产品质量，降低生产成本，增强市场竞争力，塑造出一个可以借鉴的范例