在周期轧管厂钢管生产工艺中，大型工模具——冲孔模对于生产成本、生产效率和产品质量具有举足轻重的影响。本文研究的冲孔模，长度为2340毫米，最大外径为780毫米，最小内径为436毫米，重量高达5吨。生产作业时，冲孔模内壁温度高达600℃左右，并要反复承受交变应力。因此，冲孔模内壁极易产生疲劳裂纹，使冲孔模使用寿命降低，生产成本增高，并且，造成钢管质量下降。在对冲孔模工艺不做改变的前提下，本文通过研究分析现用稀土镁钼球墨铸铁冲孔模的失效原因，提出在冶炼浇铸和热处理两方面进行改进。冲孔模是大型铸件，浇铸和结晶凝固时间长，容易出现灰斑、缩孔、气孔和偏析等缺陷，易造成冲孔模强度和韧性显著下降。因此，控制适当的化学成分，采用球化处理+二次孕育处理的冶炼方法，合理分配孕育剂，明显地提高冲孔模的铸造效果。热处理方面制定了900℃奥氏体化3小时和400℃等温回火3小时的热处理制度。鉴于冲孔模体积大，盐浴淬火成本高，所以，采用水-油的双液淬火工艺。现场试验结果表明：热处理后冲孔模的基体组织为奥氏体-贝氏体组织，增强了冲孔模的强韧性和耐磨性。通过现场应用证明：奥氏体-贝氏体冲孔模基本解决了周期轧管厂冲孔模使用寿命不长的问题。本文结合生产实际情况，采用现代材料科学的新技术，探索在制造大型球墨铸铁工模具时，如何获得奥氏体-贝氏体组织，达到提高综合机械性能的目的。本课题在冲孔模上的成功应用，也为其他冶金企业如何结合自身特点，采用经济合理的手段，解决企业存在的技术问题，提高产品质量，降低生产成本，增强市场竞争力，提供了一个可以借鉴的范例。