钢铁行业里,锰系合金占着特别重要的地位。为了满足钢铁工业对锰系合金的粒度要求,目前主要的方法是铸锭浇注。在浇注过程中,金属模受到外界急冷、急热的循环作用,模具不同部位之间温差比较大,使得金属模内部产生较大的应力,因此,金属模长期在此工况下工作会出现疲劳裂纹,甚至是断裂等失效形式。首先,本文对锰合金的粒化工艺进行了简单的介绍,所涉及模具的结构是一种新型结构。另外还总结了铸造过程数值模拟的发展状况。然后对模具的模型进行了简化和相应的假设,建立了有限元模型,确定了温度场的初始条件、边界条件。其次,运用大型有限元分析软件ANSYS,对本文所研究的锰合金成型粒化模具的温度场和应力场进行了模拟。由于模具为相同结构的组合,因此取其中一部分为分析模型,选用SOLID70单元进行网格的划分,通过有限元模拟分析得出温度场的结果。然后在此基础上,运用手工间接耦合方式,将温度场的结果作为应力场分析的载荷,施加到应力场的模型上,进行应力场的数值计算,最终得出应力场的结果。并在应力场的基础上,求得了铸模的变形量。最后,通过对模具的浇注试验,以及对模具上关键点的测温,验证了温度场有限元模拟的正确性。并利用光学显微镜及扫描电子显微镜对模具材料组织性能做了试验,分析了模具直接受热面与非直接受热面材料组织的变化,以及可能引起的失效和失效原因做了分析。