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研究用钢AISIH13、H10、H19钢的化学成分见表1。这些钢是在电弧炉冶炼后铸成钢锭，按大于6的锻比热锻成表1给定的尺寸，然后在850 ℃退火。试样是在热锻材料的中心到方角或表面之间部位切取，其坐标与纵向平行。
通过显微组织观测和对尺寸变化及硬度的测量，就H13、H10在1200 ℃奥氏体化，H19在1140 ℃奥氏体化后在不同冷却速度下贝氏体的形成进行了研究。经不同冷却速度淬火并回火，其硬度值为HRC44的试样，在平面应变断裂韧性K1c、疲劳裂纹扩散速率、夏比式冲击值、V型缺口夏比试验脆性转变温度等方面进行了测定。
采用30 mm宽的标准试样进行了平面应变断裂韧性试验，进行了两种类型的疲劳试验：使用平面应变断裂韧性试验的同一类试样的疲劳裂纹扩展试验；采用疲劳预裂纹，该裂纹是以每秒5周的频率，550～20 kg变换载荷循环拉伸期间随之产生的。旋转弯曲疲劳试验，采用Φ10 mm的光滑试样，以3000 周/s的速度旋转，从而得到S-N曲线。

综上所述，在合金管铸件中产生集中缩孔的基本原因，是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，产生集中缩孔的条件，是铸件由表及里地逐层凝固（而不是整个体积同时凝固），缩孔就集中在后凝固的地方。但是，缩孔和缩松体积可以相互转化，造成转化的根本原因是凝固方式的改变：即糊状凝固还是逐层凝固。给出了影响缩孔合金管和缩松体积相互转化的因素。防止合金管铸件中产生缩孔和缩松的基本原则是，针对该合金的收缩和凝固特点制订正确的铸造工艺，使合金管铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件，尽可能地使缩松转化为缩孔，并使缩孔出现在铸件后凝固的地方。这样，在铸件后凝固的地方安置一定尺寸的冒口，使缩孔集中于冒口中，或者把浇口开在后凝固的地方直接补缩，即可获得健全的铸件。使铸件在凝固过程中建立良好的补缩条件，主要是通过控制铸件的凝固方向使之符合顺序凝固原则或同时凝固原则。实践证明，只要能使铸件实现顺序凝固，尽管合金的收缩较大，也可获得没有缩孔的致密铸件。