球墨鑄鐵管管件形成熱裂紋的理論原因和實際原因很多，但根本原因是鑄件的凝固方式和凝固時期鑄件的熱應力和收縮應力。

    液體金屬澆入到鑄型后，熱量散失主要是通過型壁，所以，凝固總是從鑄件表面開始。當凝固后期出現大量的枝晶并搭接成完整的骨架時，固態收縮開始產生。但此時枝晶之間還存在一層尚未凝固舶液體金屬薄膜（液膜），如果鑄件收縮不受任何阻礙，那么枝晶骨架可以自由收縮，不受力的作用。當枝晶骨架的收縮受到砂型或砂芯等的阻礙時，不能自由收縮就會產生拉應力。當拉應力超過其材料強度極限時，枝晶之間就會產生開裂。如果枝晶骨架被拉開的速度很慢，而且被拉開部分周圍有足夠的金屬液及時流入拉裂處并補充，那么鑄件不會產生熱裂紋。相反，如果開裂處得不到金屬液的補充，鑄件就會出現熱裂紋。

   由此可知，寬凝固溫度范圍，糊狀或海綿網絡狀凝固方式的合金最容易產生熱裂。隨著凝固溫度范圍的變窄，合金的熱裂傾向變小，恒溫凝固的共晶成分的合金最不容易形成熱裂。熱裂形成于鑄件凝固時期，但并不意味著鑄件凝固時必然產生熱裂。主要取決于鑄件凝固時期的熱應力和收縮應力。鑄件凝固區域固相晶粒骨架中的熱應力，易使鑄件產生熱裂或皮下熱裂；外部阻礙因素造成的收縮應力，則是鑄件產生熱裂的主要條件。處于凝固狀態的鑄件外殼，其線收縮受到砂芯、型砂、鑄件表面同砂型表面摩擦力等外部因素阻礙，外殼中就會有收縮應力（拉應力），鑄件熱節，特別是熱節處尖角所形成的外殼較薄，就成為收縮應力集中的地方，鑄件最容易在這些地方產生熱裂。

    熱裂紋產生的原因體現在工藝和鑄件結構方面其中有：鑄件壁厚不均勻，內角太小；搭接部位分叉太多，鑄件外框、肋板等阻礙鑄件正常收縮；澆冒口系統阻礙鑄件正常收縮，如澆冒口靠近箱帶或澆冒口之間型砂強度很高，限制了鑄件的自由收縮；冒口太小或太大；合金線收縮率太大；合金中低熔點相形成元素超標，鑄鋼鑄鐵中硫、磷含量高；鑄件開箱落砂過早，冷卻過快。