灰铸铁作为占有世界70％生产量的重要铸造材料，具有良好的机械加工性、耐磨性、消震性、低成本和较强的铸造性，长久以来在汽车零部件和工业机器上得到广泛的应用。灰铁铸造时，由于成分、浇注温度和凝固时冷却速率等的不同影响了铸件凝固及凝固后的组织和铸件力学性能。因此本文针对不同冷却条件下的亚共晶灰铁件的冷却凝固进行热分析研究，并对凝固后组织性能进行实验。　　首先，本文采用亚共晶灰铸铁作为研究对象，分别控制不同的浇注温度和不同冷却速率进行浇注测温实验，获得各试件的热分析曲线，通过微分处理热分析曲线，标定各热分析要素为分析研究凝固过程提供数据参考；并对不同冷却条件下铸件设计金相实验观察，采用截线法获得共晶团尺寸和奥氏体枝晶间距等的组织形态特征；设计力学性能试验，以获得不同冷却条件下铸件的强度极限。　　其次，分析研究在不同冷却条件下铸件的凝固过程以及热分析特征值的差异，并在已有热分析要素的基础上提出，共晶凝固时间ΔtES和实际凝固结束温度差值ΔT2，定性的评估凝固后铸件的微观组织形态，并讨论在排除最大温度差异后的不同冷却速率对铸件凝固热分析特征值的影响。　　然后，金相试验发现冷却速率的提高使得铸件内部石墨的形态变得细小、弯曲，奥氏体枝晶间距减小，共晶团不仅数量增加，且平均尺寸也由489μm减少到192.3μm。而随着浇注温度的增加石墨形态更粗大，平直，奥氏体枝晶间距增加，且空间网络结构简单化，共晶团数量减少，平均尺寸由253.5μm增加到317.8μm，验证了热分析预测的准确性。　　最后，对不同浇注温度和不同冷却速率下各试件进行的三个力学性能试验，发现共晶析出过冷度ΔT1与抗压强度、共晶再辉温度ΔTR与抗拉强度分别有对应关系，因此本文为铸件抗压强度与ΔT1、抗拉强度与ΔTR分别建立非线性关系。　　研究结果将热分析与铸件的组织性能预测结合起来，为铸造生产中工艺方案设计和优化提供依据，提高铸件的质量。