“实型熔铸颗粒强化新技术”经过了三个阶段的摸索，逐渐实现了技术上的突破，最终取得了理想的效果。这三个阶段分别是：
1．将常规的涂料法、膏块法应用于实型铸造；
2．将合金粉末填充于消失模表层内部孔洞，进行实型铸造；
3．将合金粉末在消失模表层做弥散处理，进行实型铸造。
在第一阶段，由于实型铸造内部负压，相应的涂料法、膏块法的结果均优于常规的涂料法、膏块法；但仍存在夹杂、熔不透等缺陷；第二阶段，我们放弃了涂料法、膏块法中的粘结剂、稀释剂、及成型剂、造渣剂，而直接将合金粉末置于消失模表层内部，的确消除了夹杂、熔不透等缺陷，但由于合金粉末都集中在孔洞中，出现了偏析现象，表现为组织不稳定，甚至有合金粉末彻底熔化现象；最后，为了消除偏析，我们将合金粉末在消失模表层作了弥散处理，果然达到了理想效果，表现为复合材料层厚度均匀，组织稳定，无任何铸造缺陷，铸件表面光洁度高，性能优越。
实型铸造过程是一个模型汽化、金属液快速填充并行的过程，其中产生的大量气体由于内部负压而排出砂型，因此要求浇注温度比一般铸件稍高，浇注过程中始终保持负压稳定，浇注后一段时间仍要保持一定的负压。模型汽化后合金颗粒直接释放到基体母液中，不存在“熔不上”的问题，由于浇注的母液是流动的，局部的液体波动会促使合金粉末与基体母液混合充分，加速合金粉末的熔化、扩散，这样就会形成浓度均匀、性能稳定，呈梯度分布的复合材料层。当然，如控制不当，也会造成合金成分过渡扩散，浓度降低导致复合材料层性能变差。因此要求有一定的合金浓度，一定的浓度分布梯度，且厚度适宜。如基体体积过大，液体保持时间会延长，这样会导致复合材料层合金浓度大大降低，复合材料层性能也会变差，这时应采取复合材料层表面设置冷铁等激冷措施，减少扩散时间，促使复合材料的凝固形成。因此为保证复合材料层的性能，需要考虑的工艺参数有：
（1）铸型的浇注位置对复合材料层的影响
（2）合理的实型熔铸工艺设计（浇道的安排，尽量减少对复合材料层的冲刷及波动，保证液面平稳上升。）
（3）合金层的厚度与铸件当量厚度之比
（4）合金的颗粒化大小、母液浇注温度的影响
（5）型砂粒度的影响
（6）负压的大小及保持的时间。
试验数据表明，实型熔铸颗粒强化技术的关键要素为：
（1）将合金粉末在消失模表层做弥散处理，必须控制颗粒的发泡大小，吹入蒸汽的同时夹入合金粉末，颗粒大小在R2mm左右。
（2）浇注位置复合材料层位于侧部及顶部较好，底部效果最差。
（3）浇注应尽量采取底注式，避免基体母液直接冲刷复合材料层，保证液面平稳上升。
（4）合金粉末应选用200目～300目左右能获得较好的表层复合材料；<100目有时会出现偏析现象，>400目，合金粉末有时氧化严重，造成夹杂。
（5）合金层的厚度与铸件厚度之比在10～20之内合金熔化良好，获得的复合材料层较为理想；在5～10、20～30内合金层基本满意；在<5的情况下，合金复合材料层需要采取措施延缓凝固时间，在>30情况下，要采取措施加速合金复合层的凝固。
表层复合材料组织由表及里依次为化合物层、过共晶层、共晶层、亚共晶层、基体组织。化合物层组织为FeB初晶＋沿晶界分布的少量共晶；过共晶组织为初晶Fe2B＋共晶组织，共晶组织有两种形态：菊花状和鱼骨状；共晶层较薄，其组织主要为鱼骨状共晶；亚共晶组织为初晶奥氏体＋莱氏体。过共晶区，共晶区的菊花状和鱼骨状组织都是[Fe2B＋奥氏体]共晶，其中奥氏体在继续冷却过程中转变为[Fe3（Si，B）＋铁素体]共析组织。
金属基复合材料层与基体具有良好冶金结合，组织、硬度呈梯度分布，表层复合材料有优良的耐磨和抗高温氧化性能。
