铸造作为一种基础产业，在国民经济中有着重要的地位，其产品在汽车、电力、钢铁、造船等产业中广泛采用。铸态组织常出现成分偏析、晶粒粗大等缺陷，因此常对铸件进行适当的热处理以调整其组织，得到需要的性能。在相当长的一段时期内，人们对铸造和热处理过程的把握只能凭借经验，工艺的优化须经多次试错与分析，费时费力，且造成巨大的浪费。近年来，随着CAD/CAE技术应用的推广和普及，大大缩短了产品试制周期，降低生产成本并减少材料浪费。

本项目技术基于课题组自有铸造模拟软件ProCAST与热处理模拟软件Grantas的二次开发与应用，已积累丰富的铸造工艺与热处理工艺开发与优化经验。工艺开发基本流程如下：根据零件材质与结构特点，初步设计铸造（热处理）工艺；使用CAD软件建立零件三维模型；利用有限元模拟软件对初定工艺进行模拟；基于模拟结果优化工艺；根据模拟优化工艺制作试件试块，测试验证性能。目前，已完成大型泵壳铸造工艺优化、高速重载齿轮渗碳缓冷工艺优化、常用合金钢水空交替淬火工艺等相关项目。泵壳模拟得到的缩孔缺陷分布如图1，高速重载齿轮渗碳后表面碳浓度分布如图2。