本书结合国家标准对高锰钢铸件的特性和生产要求的规定，全面介绍了高锰钢的组织、性能特点和铸造生产各环节要求以及典型应用实例。尤其是书中结合作者多年来的生产实践，详细阐述了高锰钢电弧炉熔炼、感应电炉熔炼的技术规范和质量控制措施，列举大量生产应用实例，说明了高锰钢铸件热处理和铸造生产的注意事项和设计技巧。内容紧密结合高锰钢生产实践，有助于读者全面学习高锰钢铸件生产工艺知识，提高解决实际问题的能力。

高锰钢是主要抗磨材料之一，其生产的耐磨件广泛用于冶金、矿山、电力、建材、铁路、煤矿、军工、能源等领域。

本书在介绍高锰钢铸件生产基本知识(高锰钢特性、技术条件等)的基础上，重点介绍了高锰钢熔炼、热处理、浇注工艺以及操作注意事项，同时列举了典型高锰钢铸件铸造生产工艺，内容紧密结合高锰钢生产实践，有助于高锰钢方面的产品开发人员、生产人员全面学习其生产工艺知识，提高技能。

本书可供高锰钢铸件及铸造领域的技术人员、研发人员阅读，也可供铸造专业的师生参考。

第1章 概述1

 1.1 高锰钢简介2

 1.2 高锰钢的化学成分和铸态组织3

1.2.1 高锰钢的化学成分3

1.2.2 高锰钢的铸态组织4

1.2.3 高锰钢的化学成分对组织和性能的影响5

 1.3 高锰钢的铸造性能特点11

 1.4 高锰钢的加工硬化13

 1.5 提高高锰钢质量的主要途径15

1.5.1 细化晶粒16

1.5.2 消除碳化物18

1.5.3 改性高锰钢的耐磨性19

1.5.4 提高高锰钢的使用性能和寿命21

第2章 电弧炉炼钢及熔炼高锰钢33

 2.1 铸钢的电弧炉冶炼与碱性电弧炉特钢冶炼34

2.1.1 铸钢的电弧炉冶炼工艺特点34

2.1.2 碱性电弧炉特钢的冶炼技术35

 2.2 电弧炉冶炼铸钢熔化期注意事项38

2.2.1 熔化期的作业程序及质量控制38

2.2.2 熔化期的作业技巧46

2.2.3 熔化期各种异常情况的分析处理方法48

 2.3 电弧炉冶炼铸钢氧化期注意事项51

2.3.1 氧化期的作业程序及关键52

2.3.2 氧化期的作业方法56

 2.4 电弧炉冶炼铸钢氧化期作业异常原因分析及处理64

 2.5 电弧炉冶炼铸钢还原期注意事项68

2.5.1 还原期白渣法作业关键技术68

2.5.2 还原期作业技巧72

2.5.3 脱硫作业技术76

2.5.4 薄渣吹氧操作77

2.5.5 加入烤红石灰用大功率供电造渣77

2.5.6 还原期采用大渣量78

2.5.7 还原期封闭好炉子78

2.5.8 加入炭粉和硅粉保持还原气氛79

2.5.9 白渣脱氧保持一定时间且在白渣下出钢79

2.5.10 还原期避免停电和后期升温80

2.5.11 降低钢中夹杂物的途径80

2.5.12 钢的合金化技术81

2.5.13 冶炼作业对合金元素回收率的影响88

2.5.14 还原期控制化学成分的方法89

 2.6 电弧炉冶炼铸钢还原期作业异常原因分析及处理92

2.6.1 炉渣增碳因素分析92

2.6.2 从炉内冒出的烟尘气氛判断渣况93

2.6.3 从渣的颜色判断渣况93

2.6.4 电石渣火焰分析及变渣方法95

2.6.5 熔池温度判断96

 2.7 电弧炉冶炼铸钢还原期质量事故分析与处理97

2.7.1 元素不合格原因及防止措施98

2.7.2 预防化学成分不合格的几项措施108

2.7.3 还原期质量事故的处理措施109

 2.8 高锰钢的电弧炉冶炼技术110

2.8.1 高锰钢电弧炉冶炼的基本原理及过程控制110

2.8.2 碱性电弧炉冶炼高锰钢工艺操作规程119

2.8.3 高锰钢的铸造性能和铸造工艺119

2.8.4 高锰钢的热处理123

2.8.5 影响高锰钢耐磨性的因素124

 2.9 高锰钢的不氧化法冶炼技术126

 2.10 高锰钢铸件生产中VRH-CO2法工艺参数的确定128

2.10.1 VRH-CO2法装置129

2.10.2 工艺参数的选择129

 2.11 碱性电弧炉氧化法熔炼高锰钢生产实践132

2.11.1 熔炼条件132

2.11.2 试样尺寸及弯样工具135

2.11.3 ZGMn13冶炼工艺136

2.11.4 吹气氧化重熔高锰钢废料139

 附录 碱性电弧炉冶炼技术操作规程141

1 成品钢的技术规范141

2 原材料的技术规范141

3 补炉146

4 配料146

5 装料和送电147

6 碳素钢、低合金钢冶炼要点147

7 高锰钢氧化法冶炼规程149

8 高锰钢返回法(不氧化法)冶炼规程150

9 4Cr9Si2冶炼规程(氧化法)150

10 铬锰氮钢冶炼规程(氧化法)151

第3章 高锰钢碱性感应电炉熔炼和热处理155

 3.1 ZGMn13碱性感应电炉熔炼156

3.1.1 配料和装料156

3.1.2 ZGMn13碱性感应炉不氧化冶炼工艺156

 3.2 铸造高锰钢的水韧处理157

3.2.1 水韧处理过程158

3.2.2 高锰钢水韧处理工艺对低温韧性的影响160

3.2.3 高锰钢水韧处理规范及实例164

3.2.4 高锰钢水韧处理金相组织166

第4章 高锰钢铸造工艺169

 4.1 制定铸造工艺注意事项170

 4.2 高锰钢铸件铸造工艺实例171

 4.3 高锰钢铸件保温发热冒口的应用184

4.3.1 冒口及冒口的作用184

4.3.2 冒口种类和形状185

4.3.3 冒口计算及放置185

4.3.4 保温发热冒口188

4.3.5 保温发热冒口覆盖剂190

 4.4 高锰钢撤叉铸件无冒口浇注191

4.4.1 高锰钢铸件冒口补缩距离的试验191

4.4.2 高锰钢铸件无冒口铸造201

4.4.3 巧割高锰钢铸件试样208

 4.5 用消失模铸造生产高锰钢弯管209

 4.6 消失模铸造高锰钢筛板212

4.6.1 白模、涂料、模组、造型212

4.6.2 熔炼216

4.6.3 浇注、落砂、水韧处理216

 4.7 V法铸造无冒口浇注高锰钢铸件217

4.7.1 V法铸造生产线及工艺装备218

4.7.2 格栅板箅子板V法铸造工艺设计224

4.7.3 铸造工艺设计原则与要求226

4.7.4 铸件的缺陷及分析227

参考文献229