铸钢冶炼基本知识

铸钢冶炼基本知识第一章铸钢脱氧理论第一节铸钢液的脱氧一、 氧对铸钢质量的有害影响氧对铸钢的有害影响，是由于氧在液态和固态钢中的溶解度相差悬殊而造成的主要有害影响有：1、 氧是形成铸钢件气孔的原因之一在钢液凝固过程中，由于氧的溶解度随温度 的下降而显著降低，因此，析出的氧便与钢液中的碳发生反应，产生的CO气泡若滞留于钢 中便成为气孔2、 氧促使铸钢热裂的形成钢液含氧量过高时，会加剧铸钢热裂倾向，原因是FeO 与FeS相遇时形成低熔点(940°0共晶体(FeO・FeS)，并以薄膜状分布于晶 界上，因而易造成热裂3、 氧是形成非金属夹杂物的主要元素之一氧可与多种元素发生氧化反应，形 成氧化物夹杂，这些夹杂若滞留于钢中，将降低铸钢的性能二、 钢液的扩散脱氧利用氧在钢液中的扩散行为，使钢液中的氧转入渣中而达到降低钢液含氧量 的方法，称为扩散脱氧具体做法是，在熔炼还原期稀薄渣造好后，将粉状脱氧剂撒于 渣面上，首先降低渣中的含氧量，破坏氧在熔渣与钢液溶解度的平衡，钢液中的氧必然向熔 渣中扩散因此，不断降低渣中的氧，钢液中的氧就不断地向渣中扩散，从而降低钢中的含 氧量扩散脱氧常用的粉状脱氧剂有；碳粉、硅铁粉、硅钙粉、铝粉、碳化钙粉等。

这 些脱氧剂中的C、Si、Al、Ca等元素进入渣层后便于(FeO)发生还原反应，如：(FeO) + C f 〔Fe)+ CO t2 (FeO) + Si f 2〔Fe)+(SiO2)3 (FeO) + 2Al f 3〔Fe)+(Al2O3)脱氧产物进入炉气或被熔渣吸收，因此，扩散脱氧不污染钢液但由于扩散 脱氧是在渣与钢液界面上进行，氧由钢液中向渣中扩散需要的时间较长，因此， 生产效率低，能耗高三、钢液的沉淀脱氧沉淀脱氧是将块状的脱氧剂直接加入钢液中，脱氧剂与（FeO ）发生沉淀反 应而脱氧沉淀脱氧又称强制脱氧，沉淀脱氧法脱氧产物的排除，影响脱氧效果按脱氧产物的形成时间划分，脱氧产物可分为：一次脱氧产物一一在炉内或包内加入脱氧剂后立即形成的脱氧产物；二次脱氧产物一一已脱氧的钢液在其冷却至液相线之前所形成的脱氧产物；三次脱氧产物一一在液相线与固相线之间凝固时所形成的脱氧产物这三类脱氧产物统称为内生脱氧产物研究表明：一次脱氧产物具有聚集、长大和上浮的有利条件，故绝大部分能排 出钢液二次、三次脱氧产物均不能排出铸件，特别是三次脱氧产物是钢液在凝固过 程中产生的，常滞留于枝晶之间，对铸钢质量具有决定性影响。

铸钢中所看到的氧化物 夹杂，绝大多数是三次脱氧产物一） 包内沉淀脱氧机理1、 脱氧反应即脱氧剂与（FeO）的化学反应；2、 脱氧产物的形核、聚合长大、上浮和排出整个过程都伴随着热力学和动力学作用研究证明，采用强脱氧剂脱氧时，脱氧产 物可迅速排出钢液，如脱氧产物A12O3虽为固态颗粒，但其排出速度很快脱氧产物的排出速度主要取决于脱氧剂的种类，而与脱氧产物的状态及其尺 寸无明显关系特别是用铝脱氧时，在出钢过程中加入铝1〜2min，钢中的氧便与铝形成 A12O3并排出其原因是，Al2O3与钢液的润湿性差和相间张力大（2N/m）此外，钢液流入钢包时，有足够的搅动，使脱氧产物因碰撞而聚合长大，同时搅动也使 钢液和熔渣剧烈运动，促使脱氧产物被熔渣捕获或粘附于包衬表面二） 沉淀脱氧用脱氧剂介绍沉淀脱氧用脱氧剂应具有强的脱氧能力，其脱氧产物不溶于钢液，并易于从钢 液中排出1、元素的脱氧能力 研究证明：脱氧元素对氧的亲和力越大，其脱氧能力越 强，钢中的溶解氧就越低元素的脱氧能力，一般随温度的降低而提高通常说钢中的含氧量是指总氧量，它包括溶解氧和化合氧所以，元素的脱氧 能力只反映其降低钢中溶解氧的能力，而降低化合氧的能力，则与脱氧产物的化学组 成和物理特性、钢液温度及动力学因素等有关。

当脱氧元素的含量为0.1%时，各元素的脱氧能力由强到弱排序为：Ca> RE> Zr> Al > Ti > B > Si > C > V > Cr > Mn脱氧元素在一定含量范围内，随其含量的增加，与其相平衡的氧含量对应降低，但是， 当脱氧元素超过这一含量后，随着脱氧元素含量的增加，相应的平衡氧含量反而增大，这说 明并非脱氧剂加入愈多，钢液中的溶解氧就降低的多2、单元素脱氧剂介绍⑴Mn 锰是较弱的脱氧剂，是常用的脱氧剂之一⑵Si硅是较强的脱氧剂，是常用的脱氧剂之一，其脱氧产物SiO2是高熔 点的固体质点，能被钢液所润湿，排出较为困难感应炉内用硅脱氧时，氧的降低 速度是较快的，硅加入后5~10min，氧含量便可降至最低值包内用硅脱氧的速度与 炉内基本相同⑶ Al铝是最常用的强脱氧剂，感应炉熔炼时加入铝0.1%，铝脱氧后仅在 3~4min内，钢中的溶解氧便降至0.01%以下，包内脱氧时，出钢前先将铝加入包内， 然后出钢，出钢后2~3min内，钢液中的氧含量便可降至0.02%以下出钢后由于 钢液温度的降低，铝的脱氧能力提高，这样钢液在包内镇静时，钢液中的氧含 量仍能缓慢的下降⑷Ca钙是很强的脱氧剂，也是强的脱硫剂，但由于钙的气化而显著降低其 脱氧效果。

为克服其缺点，必须降低其蒸气压，Si、Al不仅能降低钙的蒸气压，而且还可 提高钙的溶解度用硅钙合金脱氧，还可改善夹杂物的形态成为球状，因而改善钢的性能此 为硅钙合金脱氧的突出优点⑸Ti钛是较强的脱氧剂，脱氧能力强于硅而弱于铝其脱氧产物因钛含量 不同而不同当Ti <0.2%时，脱氧产物是TiO2或 璃05Ti的脱氧产物尺寸为16~18 u，近似球状，并均匀地分布在晶粒内部另外，Ti在钢液中还可形成高度弥散的TiN，其尺寸为4~14u，可作为非自 发结晶核心，而细化晶粒TiN还可防止铸钢件产生脆性断口当Ti含量为0.06%时，沿晶界会形成片状共晶硫化物而降低钢的冲击韧性因此，钛 脱氧时，钢中适宜的钛含量为0・02~0・06%通常为防止A1N对铸钢件性能的不良影响而采用钛代替铝终脱氧⑹Zr锆是极强的脱氧剂，在1650°c时，错的脱氧能力强于铝，只需加入少量 的错终脱氧，便可获得氧含量极低的钢错的脱氧产物为直径3 u的小球Zr脱氧时形成的ZrN,可作为非自发结晶核心，细化晶粒，同时还可防止 脆性断口⑺ RE 也是良好的脱氧剂稀土金属通常是镧(La)系元素的总称La、Ce、 Pr、Nd四个元素与铸钢生产较为密切，稀土的脱氧能力强于Zr、Al、Ti，接近于Be， 而稍低于Ca、Mg。

采用稀土脱氧有如下特点：① 脱氧反应的同时伴随有脱硫反应RE能同时与O、S反应，生成稀土氧化物、 稀土硫化物和稀土氧硫化物，同时降低钢中的氧和硫② 稀土氧化物、硫化物熔点高、密度大、质点小，不易排出而滞留于钢中③ 稀土金属的突出优点是，使钢中夹杂物球化，而有利于提高钢的性能3、常用复合脱氧剂介绍⑴ 硅锰合金复合脱氧Mn是弱脱氧元素，Si是较强脱氧元素，Si、Mn配合使用， 可获得良好的脱氧效果，如使用硅锰合金复合脱氧剂生产中常用“先加锰铁后加硅铁 于炉内”的复合脱氧法，也可获得较好的效果⑵ 硅锰铝合金复合脱氧Si和Mn可提高Al的脱氧能力采用硅车孟铝复合脱氧剂 时，无论在炉内或包内脱氧，效果均好生产中常用“先锰铁后硅铁”炉内预脱氧， 再用铝包内终脱氧，效果也很好⑶ 铝硅铁合金复合脱氧剂Al—Si—Fe合金的化学成分见下表:代号化学成分(％)AlSiCSPFeWAl5048~5216~200.500.0500.050余Al45>4520~300.500.0500.050余Al35>35>200.500.0500.050余Al25>25>250.500.0500.050余Al—Si—Fe合金的外观成银灰色，较脆易破碎。

密度约4.17g/cm3,熔点约1000°C左右 常采用块状炉内预脱氧，粉状包内终脱氧第二节钢液的二次氧化在大气中熔炼和浇注时，脱氧良好的钢液在出钢和浇注过程中与空气相接触， 再次被空气中的氧所氧化，这种氧化称为“二次氧化"二次氧化的特点是，氧不受 供给限制浇注期间二次氧化的产物是成品钢中夹杂物的主要来源一、二次氧化对铸钢件质量的影响研究发现，铸钢中的夹杂物依其来源组成如下：二次氧化产物占总夹杂物的83%, 造型材料被冲刷形成的夹杂物占13%，浇注前排渣不净的夹杂物占4% （其中来 自浇包1%，熔化造渣产生的夹杂物为2%，铝脱氧残留夹杂物1%）在大气中熔炼和浇注，钢液的二次氧化不可避免，只能采取措施减轻二次氧化二、 二次氧化再脱氧产物二次氧化再脱氧产物的突出特点是：尺寸较大，它是一种外来脱氧产物，简称再脱 氧产物有的文献讲，随着钢液温度的降低，氧在钢液中的溶解度下降，析出的氧与钢液中 残留的脱氧元素继续发生脱氧反应，也称为二次氧化，这是不确切的，因为这种脱氧产物属 于内生脱氧产物，不是外来脱氧产物1、 二次氧化机理因为空气中的氧对钢液流表面的供给是不受限制的，所以当钢液表面的Al、 Si、Mn等与氧亲和力强的元素被氧化后，钢液表面的Fe便开始氧化。

2、 二次氧化再脱氧产物的特点采用硅、锰脱氧时，二次氧化再脱氧产物的数量多于同样钢的脱氧产物，而用铝脱氧 时再脱氧产物的数量则少于脱氧产物；用铝脱氧时，二次氧化再脱氧产物的形成过程呈连续阶段的特点即第一阶段是团状 大颗粒A12O3；第二阶段是以硅酸盐为基体的A12O3球状复相再脱氧产物；第三阶段是球状 单相硅酸盐再脱氧产物三、 钢液二次氧化的影响因素（一）出钢过程中二次氧化的影响因素1、 钢液原含氧量的影响未经脱氧的钢液氧含量愈高，出钢时吸氧量愈少，即二次氧化的倾向愈小2、 钢液表面氧化层电场的影响钢液表面形成的氧化层产生一电场，促使C、Si、Mn等元素的正离子向氧化层与气相 界面扩散（离子半径越小的元素扩散速度越大），这样，钢流表层离子半径小的元素捕获的 氧就越多，钢液表面也将连续不断地被氧化，因此，脱过氧的钢液吸氧倾向大，即二次氧化 倾向大3、 再脱氧产物特性的影响未脱氧的沸腾钢液，出钢时与空气中的氧相作用，主要生成气相再脱氧产物 CO,这种情况下，钢流被CO所包围，故能阻止氧向钢流渗透，因而减轻钢液的二次氧化由此可见，未脱氧的沸腾钢较炉内硅、锰预脱氧或铝终脱氧的钢液二次氧化的倾向小。

4、出钢高度的影响出钢高度越大，二次氧化越严重二次氧化的再脱氧产物在包内镇静时，均能被排出钢液二）浇注过程中二次氧化的影响因素1、 钢液中元素化学活性的影响钢液中含有对氧化学活性高的元素越多，钢液越容易二次氧化从这个意义上说，强 脱氧元素的残留量越多如铝、稀土金属、钙、钛、钒等越多，钢液也越容易二次氧化钢液的二次氧化，实质上是钢液中所含各元素的二次氧化，与氧化学亲和力大 的元素优先或较多被氧化，所以，钢液中没有一种元素能防止钢液的二次氧化，只 是不同元素二次氧化的顺序或程度不同而已重要的是，二次氧化再脱氧产物对铸钢 件质量的有害影响C的脱氧产物是CO气膜，能使钢流与空气隔离，所以，C可减轻钢液的 二次氧化，其脱氧产物CO又不污染钢液Al的再脱氧产物A12O3硬膜，随钢流进入铸型， 易粘附于铸型内腔表面，对铸件表面质量造成有害影响但铝终脱氧的钢液经钙处理后，可 消除其有害影响2、 钢液与空气单位接触面积的影响单位接触面积越小，钢液的氧化程度越轻3、 浇注速度的影响提高浇注速度可减轻二次氧化的有害影响4、 钢流状态的影响钢流发散分叉，使钢流裸露于空气中的面积增加，加剧二次氧化5、 包衬材料性质的影响酸性包衬，增加钢液的二次氧化。

6、 铸型内气氛的影响砂型铸造，型内气氛一般为氧化性，尤其是湿型铸造，钢液还会受到来自水蒸气的二 次氧化四、减少钢液二次氧化和再脱氧产物的方法1、单渣熔炼工艺在包内沉淀脱氧可以减轻出钢过程中的二次氧化2、 钢液钙处理采用钙及其合金对铝镇静钢在包内进行处理因钙处理后可形成液态钙铝酸 盐，它可提高钢液的流动性，防止因注口阻塞而加剧二次氧化3、 钢液过滤技术4、 氩气保护浇注或真空浇注第三节铝对铸钢件质量的影响用铝终脱氧可有效地防止铸钢件产生气孔和针孔，减少热裂，细化晶粒和控制硫化物 形态等但加铝量过多，又易产生脆性断口缺陷一、 铝对铸钢中A12O3夹杂物的影响研究证明，在一定范围内，增加终脱氧加铝量，脱氧产物A12O3的排出速度是相当快的 因此，钢中总氧量显著降低，而钢中A12O3夹杂物并未因此而增加当加铝量过多时， 便会加剧钢液的二次氧化，并出现脆性断口缺陷二、 铝对铸钢件蜂窝气孔及针孔的影响蜂窝气孔的尺寸较大，最大孔径可达几毫米，且尺寸大小不一；蜂窝气孔的 形状及分布无规律，有球形、团球形或异型沿断面分布，气孔内壁光滑，呈金 属光泽蜂窝状气孔常在机械加工后才表现出来，加工面上遍布着孔洞，貌似蜂窝， 故称蜂窝气孔。

蜂窝气孔形成机理是，脱氧不良的钢液浇入铸型后，在凝固过程中，随着温度的降 低，氧在钢液中的溶解度急剧下降，而使钢液中的氧呈过饱和状态，当其超过凝固温度下C 一O平衡的氧量时则发生如下反应：FeO + C f Fe + COCO不溶于钢液，常以固液界面上的枝晶间凹坑及弥散于钢液中的非金属夹 杂物为衬底，形成气泡核心，并进一步扩散、合并、长大成气泡同时，CO气 泡周围钢液中溶解的氢和氮也随温度的降低而析出，也会扩散进入CO气泡， 使其尺寸增大钢液的氧含量愈高，C-O反应愈激烈，严重时浇冒口顶面上涨呈“菜花头” 状，俗称“发钢”，此种情况气孔将很严重防止铸钢件产生蜂窝气孔最有效的方法是采用铝进行终脱氧，加铝量不仅要 保证出钢时或出钢后钢液脱氧良好，而且要保证钢中有足够的具有再脱氧能力 的残铝量一般铸钢中的Al残量以0.03~0.07%为宜实践证明，铸钢中残铝量过低，也会产生皮下针孔，特别是对湿型薄壁铸钢件更 是如此防止湿型薄壁铸钢件产生皮下针孔的适宜残铝量为0.05〜0.07%三、铝对铸钢件脆性断口的影响脆性断口是铸钢件常见的一种宏观断口缺陷有的称“石状”断口、“冰糖状” 断口、“晶间裂纹”断口等。

无论称呼如何，其断口特征是：断口表面平滑、光亮，貌 似冰糖断口脆性断口产生的原因是，AlN在一次奥氏体晶界上析出，使晶界脆化而断裂当钢中N、Al的浓度积KAlN（=〔％Al〕X〔％N〕）超过平衡值时，在800~1100°C 便析出AlN夹杂物，这种薄膜状（厚度0.05 u,尺寸W5SA1N沿晶界分布，降 低铸钢的塑性和韧性铸件尺寸和重量愈大，愈易产生脆性断口另外，AlN的 析出有一个适宜的冷却速度，快速或极慢冷却则不宜出现脆性断口防止脆性断口的主要措施：1、 尽量降低钢中氮量和控制适宜的残铝量实践证明，熔炼铸钢时增加返回料的加入量，则会提高钢中的氮量一般返回 料加入量不应超过50%；包内加铝量为0.08~0.1%时，Al残可控制在0.03~0.05%， Al残超过0.05%时，易产生脆性断口2、 采用Zr或Ti固定N对于终脱氧加铝量为0.08〜0.10%的碳钢铸件，脆性断口主要发生在N量高的铸件消 除这些脆性断口可用Zr或Ti实验证明，N量高的钢液，Al残为0.03%时，加入 Zr0.1~0.2%便可消除脆性断口先用铝在炉内终脱氧后，在于包内加入0.2~0.3%（计入50%的烧损）的钛铁， 也可消除脆性断口。

3、 采用硅钙和稀土金属球化变质处理4、 采用Ti和Zr代替Al终脱氧研究证明，Ti与N的结合力强于Al，在液相便可析出TiN，并均匀分布于晶内，可防止铸钢件产生脆性断口四、 铝对铸钢中硫化物形态的影响钢中硫化物形态有三类，1类硫化物为球状，在钢中无序分布有时与Si和 Mn的氧化物聚合在一起；II类硫化物为链状或晶间薄膜状，分布于晶界；^类硫 化物为棱角状，在钢中无序分布由于II类硫化物减弱晶间结合力，故易产生裂纹废品I类硫化物常在脱氧程度很低（不用铝脱氧）和O/S值很高的钢液中产生，呈液态， 常与氧化物在凝固过程中同时析出，形成球状复合氧硫化物，并无序分布于钢中II类硫化物产生的的前提条件是，钢液脱氧程度较高和O/S较低随着温度的 降低和结晶开始，残余钢液中S量增加，在凝固结束时便以共晶体析出，呈薄 膜状或链状分布于晶界所以，这类硫化物的危害最大m硫化物产生的前提条件是，钢液的脱氧程度很高和o/s值很低由于残铝量高，使s 在钢液中的溶解度降低，促使硫化物在结晶前便已析出，呈棱角状，并无序分布于钢中这 种硫化物常以ai2o3质点为核心进行沉淀有文献指出：当钢液中〔O〕＞0・012%时形成I类硫化物；〔O） = 0.008%~0.012%时 形成I类硫化物；〔o）v0.008%时形成m硫化物。

由此可知，通过控制钢液脱氧用铝量便可控制硫化物的形态研究证明，欲获得m硫化物，钢中残铝量必须超过临界铝量（形成ii类硫化物 的铝量）这样既可以防止气孔和皮下针孔又可以防止形成I类硫化物为防止脆性断口 和降低力学性能时，则要用钛（Ti残0.02~0.05% ）辅助脱氧，使Al残不能太高五、 铝对铸钢晶粒度的影响采用铝终脱氧的同时便可细化晶粒，铝细化晶粒的机理，实质上是AlN对 晶粒度的影响这是因为AlN作为结晶核心，提高形核速率，从而使晶粒细化当碳钢中Al残达到0.03~0.04%时，便可使晶粒达到6级第四节钢液终脱氧工艺一、终脱氧加铝量1、 有功铝量终脱氧有功铝量包括以下三个部分：⑴脱氧耗铝量；⑵钢中残铝量；⑶形成AlN耗铝量2、 无功铝量即铝烧损以及进入渣中等损失量3、 加铝量加铝量等于有功铝量+无功铝量即：Al加=Al残+膈+^A12O3 +A1‘ A12O3+A1 损A1a12O3——残留于钢中的A12O3中的铝量；A1‘ A12O3——排出钢液外的A12O3中的铝量；因为无论采用何种终脱氧工艺，所要求的A1残量是一定的，所以铝终脱氧的有效利用率 可简化为官心残/ A1加（％）二、终脱氧加铝方法不同，对应的收得率情况有人通过三种加铝方法即A法 出钢时将铝加入钢流；B法 出钢1/3时， 将铝捆于钢棒插入钢液；C法一一出钢后，将铝捆于钢棒插入钢液，三种方法加 铝量都是0.7%,测得A法A1残在0.025〜0.035%的仅占56%，铝的平均收得率为12%； B法 A1残在0.025〜0.035%的占80%，铝的平均收得率为46%； C法A1残在0.025〜0.035%的占56%， 铝的平均收得率为41%。

可见，加铝方法不同，效果亦不同通常采用B法可使铸钢获得 稳定的残铝量第二章铸钢球化变质处理第一节铸钢中非金属夹杂物对铸钢性能的影响研究与实践证明，非金属夹杂物的数量、形态、尺寸和分布特点对铸钢性能有 着显著的影响夹杂物在钢的破坏过程中起主导作用靠近夹杂物处的位错高度 密集，产生集中应力而形成显微裂纹，导致金属破坏裂纹的形成与发展，在很 大程度上取决于夹杂物的形态、数量及分布特点棱角状夹杂物特别有害，最 易造成应力集中夹杂物的数量愈多，裂纹萌生愈早，扩展愈快提高冶金质量，必须对铸钢中非金属夹杂物进行冶金控制：一是减少铸钢中 非金属夹杂物的数量，以提高铸钢的洁净度；二是控制非金属夹杂物的形态和 分布特点，以提高铸钢的综合性能一、铸钢中非金属夹杂物形态的分类铸钢中的硫化物以其形态可分三类：i类球状硫化物，ii类链状或薄膜状硫化物，m 类棱角状硫化物许多研究者将硫化物形态的分类方法用于对非金属夹杂物的分类，将非金属夹杂物分 为：Fe、Mn氧化物和球状硫化物属I类；链状分布的硫化物夹杂属II类；A12O3、 棱角状硫化物和形状不规则的氧硫化物属m类；经变质处理得到球状复合的硫 化物又称为W硫化物。

实践证明，铸钢采用合理的铝终脱氧工艺，当钢中残铝量为0.03~0.05%时，便可获得 III类棱角状硫化物；铸钢采用碱土或稀土金属变质处理，便可获得W球状夹杂物二、铸钢球化变质处理的实质与特点“铸钢球化变质处理”的“球化”指非金属夹杂物形态的球化；“变质”是 指金属基体的强化和晶粒的细化以及减少气体和磷、硫等有害杂质元素的含量 使金属净化核心问题是非金属夹杂物的球化铸钢球化变质处理技术，实质上是一种钢包处理技术，是容钢液的脱氧、脱硫、 夹杂物形态控制与合金化为一体的包内处理技术该技术工艺简单，方便易行， 技术经济效果显著第二节铸钢球化变质剂一、稀土金属球化变质剂稀土金属（RE）是镧（La）、铈（Ce）、错（Pr）、钕（Nd）、钇（Y）等元素 的总称RE不仅是很强的脱氧剂和脱硫剂，而且是理想的球化变质剂但因其 价格较贵和稀缺，故生产中常用稀土硅铁合金稀土硅铁的牌号及成分见下表牌号化学成分（%）RESiMnCaTiFeWFeSiRE2321.0〜<24.044.03.05.03.0余量FeSiRE2624.0〜<27.043.03.05.03.0FeSiRE2927.0〜<30.042.03.05.03.0FeSiRE32—A30.0〜<33.040.03.04.03.0FeSiRE32—B30.0〜<33.040.03.04.01.0FeSiRE35—A33.0〜<36.039.03.04.03.0FeSiRE35—B33.0〜<36.039.03.04.01.0余量FeSiRE3836.0〜<39.038.03.03.02.0FeSiRE4139.0〜<42.037.03.03.02.0混合稀土金属的牌号及成分见下表牌号化学成分（％）RERE 中 CeFeSiSPNWRECe—4899480.50.070.020.01RECe—4598451.00.150.020.01二、碱土金属变质剂这类球化变质剂主要是硅钙合金、硅钡合金和碳化钙。

三、复合球化变质剂1、 稀土铝硅复合球化变质剂这类变质剂的成分为：RE27~35%, Al9~12%, Si42~53%，余为Fe2、 无硅复合球化变质剂3、 镍基复合球化变质剂该变质剂主要用于铬镣耐热钢，其主要成分为：RE30%，Al18%，Nb7%，Ti6%，Ca4%，B2%，余为 Ni第三节铸钢球化变质处理原理一、 碱土金属球化变质处理原理1、钙的化学活性Ca与O、S有很强的亲和力，故Ca是有效的脱氧、脱硫剂Ca在纯铁中的溶解度为 0.032%，且Ca的熔点低（850°C）,沸点也低（1487°C）,密度仅为钢的1/5Ca在钢中的溶解度随着C、Si、Al、Ni含量的增加而增加，由于钙的物理性质特点， 钙难以直接用作脱氧和脱硫剂Si可减少Ca溶解时的蒸发损失，所以实际生产中常用硅钙 合金的形式加入钢液中⑴铝镇静钢变质处理原理铝镇静钢（Al0.03~0.04%）中的夹杂物主要是呈簇状分布的棱角状Al2O3、铝硅酸盐和 III硫化物，用钙处理不仅可以改善Al2O3的形态而且还同时改善MnS的形态，最 终获得球状复合氧硫化物Ca 球化机理：[Ca] + [O] = CaOmCaO + nAl2O3 = mCaO • nAl2O3铝酸钙的熔点随CaO/ Al2O3比值的增加而降低，熔点低于1600C的铝酸钙 在钢液中呈液态，为球状，易于聚合长大和上浮。

熔点高于1700C的铝酸钙在 钢液中呈较小的固体颗粒，不易排出所以为了形成低熔点的铝酸钙，应使CaO/ Al2O3 = 0.5~1.6,而最佳值为1，此时可形成12 CaO・7Al2O3,其熔点为1455C二、 稀土金属球化变质处理原理1、稀土金属对夹杂物类型的影响稀土元素可形成极稳定的氧化物、氧硫化物、硫化物根据稀土化合物的标准生成自 由能，稀土化合物的生成顺序为：（RE）2O3—— （RE）2O2S—— （RE）2S3—— （RE）S碳钢、低合金钢中RE含量与所形成稀土夹杂物的关系如下：⑴RE=0.008〜0.02%时，夹杂物是两种稀土铝氧化物和含稀土的MnS，当稀土量趋于下 限时，主要为（RE）Al]]Oi8和少量（RE）AlO3随着稀土量的增加，（RE）AlO3的数量也相 应增多，最终主要为（RE）AlO3, A12O3消失⑵ 当0.02%

2、稀土元素对夹杂物形态的影响稀土元素具有改变钢中夹杂物形态的功能文献介绍如下：⑴在碳钢和低合金钢中加入0.09%的稀土金属，便可得到球状硫化物；⑵ 铈铁（Ce-Fe）加入量为0.15%时，可获得球状夹杂物；⑶ 金属钇（Y）加入量0.05~0.08%时，足以使全部硫化物球化，且使夹杂 物尺寸减少33~50%⑷ 稀土铝硅铁合金（RE27~35%，Al9~12%，Si42~53%，余为Fe）加入量 为0.1~0.12%时，夹杂物全部为球状⑸ 铸钢中加入硅钙0.2%和RE0.2%，可获得球状金属间化合物三、稀土金属球化变质处理夹杂物球化原理球化变质处理的主要目的：一是使IIMnS转化为高熔点和热力学性质更稳定的 球状稀土夹杂物；二是消除簇状分布的Al2O3，并使其转化为球状稀土夹杂物； 三是有效地排出稀土夹杂物，以获得洁净度较高的钢液，最终获得综合性能高 的优质铸钢件1、稀土元素加入前，必须充分脱氧，以减轻钢液被稀土氧化物污染程度因为稀土是强脱氧、脱硫剂和理想的夹杂物球化剂，但稀土元素极易氧化，所形成的 稀土氧化物密度大（5.57〜6.70g/cm3），不易上浮和排出而影响钢的性能所以，一般均采 用出钢前炉内插铝终脱氧和出钢时包内加稀土的处理工艺，以确保加稀土球化变质 处理时钢液中的氧降至很低的水平，降低一次稀土氧化物的数量。

2、 在脱氧良好的钢液中加入稀土球化剂后，稀土金属首先使部分一次脱氧 产物Al2O3还原而生成稀土氧化物（RE）2O3，被还原出来的Al则溶于钢液此 外，RE也可使部分SiO2和MnO还原RE还原氧化物的同时，使钢液脱硫而生成稀土硫化 物re2s3和稀土氧硫化物（re）2o2s这些球状的稀土氧化物、稀土硫化物和稀土氧硫化物 大部分均能排出钢液其原因是：球状、稳定的稀土夹杂物与钢液之间的界面能高 而润湿性差，故排出速度快例如，未加稀土前钢液中的夹杂物量是0.0137〜0.0139%， 加入0.3%的稀土硅铁后，钢液中的夹杂物量降低至0.0073〜0.0087%，这说明稀土夹杂物的 排出速度是相当快的3、 钢液浇入铸型后，所形成的稀土夹杂物的球化问题钢液浇入铸型后，随着温度的降低，钢液中氧、硫的溶解度下降，此时钢液中残留的 RE和Al便于O、S发生再脱氧和再脱硫反应，形成高熔点的球状稀土硫化物和稀土氧化物， 以及ai2o3,并最终形成球状包晶复合稀土夹杂物，即以（re）ai2o3、（re）2o3和（re）2o2s 为核心，其表层被（re）2s3所包围同时，ai2o3也被稀土氧硫化物所包围，形成球状。

第三章感应炉熔炼钢中气体和杂质的去除第一节钢液的脱氢一、 钢中氢的来源1、 大气中的水蒸气是钢中氢的主要来源当空气的相对湿度低、天气干燥时，氢的分压在0.5〜1.0KPa，在闷热天气相对湿度大 于90%时，氢的分压会达到8〜10KPa，在不同湿度下炼钢，钢液中的含氢量会有很大差别， 在潮湿环境中存放的原材料、造渣材料等都会吸收水分，如果烘烤不当，都会增加钢中的氢 含量2、 原材料和造渣材料所含带的水分是钢中氢的来源之一3、 耐火材料所吸收的水分是钢中氢的重要来源二、 氢在钢液中的溶解度在一定温度和压力条件下，金属吸收气体的饱和浓度，叫做该条件下气体的 溶解度对于一定成分的合金液，影响气体溶解度的主要因素是温度和压力一般溶解 度随温度的升高而增加，当合金液温度接近沸点时，溶解度逐渐降低，在沸点时 降低为零在温度一定时，溶解度随气体分压的增大而增加在一定温度和压力条件下，不同成分的合金吸气能力也不同一般，氢和氮的溶解度随碳含量的增高而降低通常，铸铁含氢量为0.55~2.5cm3/100g，铸钢 含氢量为3~9 cm3/100g氢的溶解度将随钢液的凝固而急剧下降，会导致固态钢 中产生气孔、疏松、发纹、裂纹等缺陷。

三、降低铸钢含氢量的措施在非真空条件下熔炼铸钢，要从以下几个方面降低钢的含氢量：1、 下炉料要除锈、除油污，要经过烘烤；2、 熔炼过程中要及时造渣保护钢液尽可能与空气隔绝；3、 尽可能编短精M^K，控制温度不能过高以及造渣保护钢液，减少吸气； 第二节钢液的脱氮N是钢中常见的元素，它在钢中具有双重作用，在铁素体组织中起有害作用， 在奥氏体组织中是有益的强化元素一、 钢中N的来源钢中的N主要来自钢液吸收大气中的N和原材料中含有的No主要含氮的原材料有：铬铁、钒铁、钛铁等特别是铬铁中含氮量高达0・004~0・25%°二、 降低铸钢含N量的措施一般钢中含N量为30~140cm3/100g，在非真空条件下熔炼铸钢，要从以下几个方面降低钢的含N量：1、 降低熔化期钢液的吸N量铭铁是熔化期主要吸氮的炉料，尤其是真空微碳铬铁是多孔性原料，吸氮性很强，此种 铬铁不允许装入坩埚内随炉料熔化，应在炉内熔池形成后，分批加入钢液中；2、 增加底渣数量和提高覆盖渣的流动性为了减少大气中氮向钢中扩散，应加大底渣数量和调整渣的流动性减少CaO增加CaF2 和A12O3的数量可提高炉渣的流动性，增加覆盖能力3、 提高装料质量，加快熔化速度尽可能提高装料密度，大功率供电快速熔化，缩短熔化期。

第三节钢液的脱硫硫是钢中常见且对大多数钢种而言是有害的元素一、硫在钢中的存在形式S常以FeS形式存在于钢中，FeS与液态Fe无限互溶，在固态Fe中的溶解度为0.015-0.020%，当钢中含S量大于0.02%时，冷却后在晶界上以网状FeS和 FeS-Fe共晶析出FeS-Fe共晶体的熔点是988°C，属低熔点杂质FeS还能与 FeO形成FeS-FeO共晶体，其熔点是940CS与许多合金元素可以形成硫化物或硫氧化物二、 硫的有害作用1、 降低钢的热塑性 由于低熔点的FeS-Fe共晶以网状分布于晶界，所以热 轧钢时会导致晶界处FeS-Fe共晶熔化而破裂即所谓的热脆现象2、 降低钢的横向力学性能为消除钢的热脆现象，往往加入Mn以形成熔 点为1530C的MnS，但是，MnS是塑性硫化物，钢变形时它会沿轧制方向伸长， 使钢材的横向力学性能降低3、 降低钢的焊接性能 含S高的钢焊接时，在热影响区易产生裂纹同时， 在焊接过程中由于S氧化而形成SO2逸出，使焊缝金属中出现气孔和疏松，从 而降低焊缝强度4、 降低钢的耐腐蚀性能 因MnS易溶于酸性氯化物溶液，而降低耐腐蚀 能力5、 降低钢的电磁性能S以夹杂物形态存在于金属内部，使电磁性能恶化。

三、 脱硫方法1、用碱性还原渣脱硫这种方法的本质是把溶解在钢液中的[FeS ]变为不溶于钢液 而溶于炉渣的稳定硫化物如(MnS)、(CaS)等除去炉渣即达到脱硫的目的碱性还原渣脱硫的总反应式为：[FeS] + (CaO) = (CaS) + (FeO)硫在渣、钢之间的分配系数为：LS = (S) / [S]在感应炉炉渣进行扩散脱氧后，渣中(FeO) <0.5%，这时硫的分配系数达到LSN100， 是脱硫的最佳时机随着炉渣碱度升高，渣中自由CaO含量增加，有利于脱硫反应向右进行但当CaO、 MgO含量过高时，又会降低炉渣的流动性，不利脱硫钢液中含氧量越高，硫的活度越低，越不利于脱硫钢液中B、C、Si、Al、Sn增加，有利于脱硫；Ti、Zr、Mn、RE对炉渣脱硫不利但却能通过沉淀脱硫法来降低钢液中的硫量2、沉淀脱硫法 利用对S亲和力强的元素，与S形成稳定的硫化物并从渣中排出Ca对S的亲和力最强，RE次之，Zr、Ti、Mn较弱钙以硅钙、硅钙钡铝、钙镁合 金和碳化钙等合金形式用于脱硫，RE以稀土合金形式脱硫第四节钢液的脱磷磷是钢中常见且多为有害的元素P在钢中常以FegP、FezP化合物形式存在。

磷化 物的熔点低于钢的熔点，当钢液凝固时磷就富集在枝晶间，形成磷偏析溶解于钢中的磷则 沿晶界分布，导致钢的脆化一、 磷的有害作用主要有：使钢产生冷脆性；降低钢的耐蚀性能；降低高温合 金的高温强度；降低精密合金的物理电学性能二、 感应炉熔炼的脱磷方法1、 还原脱磷⑴沉淀脱磷法将脱磷剂直接插入钢液或加入包中进行脱磷⑵炉渣脱磷法 利用含CaC2的强还原剂在强还原气氛中，通过渣、钢界面处 的还原反应进行脱磷⑶喷粉脱磷法 将粉状的CaC2、SiCa、SiCaAl等脱磷剂，通过中性气流载 体，喷入钢液中进行脱磷反应2、 氧化脱磷（略）第四章感应炉冶炼用原材料第一节对原材料的要求1、 化学成分应准确而稳定；2、 表面清洁无锈蚀、无油污；原料表面锈蚀、和油污是钢中气体特别是氢气的主要来源之一，铁锈的主要成分为Fe2O3 • 2H2O，在高温下会发生以下反应：Fe2O3 • 2H2O = Fe2O3 + 2H2O t{ H2O} + [Fe] = [FeO] + 2[H]反应生成的H原子溶于钢液，生成的FeO也溶于钢液，从而增加了钢液中[H]、[O]的含量油污的主要成分是碳氢化合物，高温下燃烧分解后也能产生氢气使钢液中[H]增加。

3、 原料的纯度要高，有害杂质要低；原料中S、P、气体（O、H、N）和夹杂物量要低，冶炼高温合金时还要求有色金属杂质如Cu、Pb、Sn、Sb、As、Te、Bi等元素含量在很低的水平4、合理的料块尺寸第二节冶炼用铁合金介绍一、硅及其合金硅既是常用的脱氧元素又是重要的合金元素硅的形式有:金属硅、硅钙合金、硅铝锰合金和稀土硅铁合金等镍基合金和特殊合金中使用金属硅作为硅加入剂1、金属硅金属硅的生产方法是，以硅石为原料，在矿热炉中1500〜1800°C高温下用碳进行还原反 应而得到金属硅：SiO2 + 2C = Si + 2CO f被还原的硅以液体放出到铸铁模中，冷却后得到硅锭金属硅的技术标准（GB2881—91）名称牌号化学成分（%）应用范围Si(N)杂质（W）FeAlCaA级硅Si -A99.30.40.20.1化学用硅B级硅Si-B99.00.50.30.2一级硅Si-198.50.60.3冶金用硅二级硅Si-298.00.70.5三级硅Si-397.01.01.02、硅铁硅铁的生产方法是，以硅石、钢屑和焦炭为原料，在矿热炉中1500〜1800C高温下被还 原的硅熔于铁液中，形成硅铁合金：SiO2 + Fe + 2C = FeSi + 2CO f硅铁是Si与Fe组成的二元合金。

冶金用硅铁按其用途可分为高硅、中硅、低硅三类硅铁的熔点在1260~1370C范围，密度随含硅量的不同相差较大，含Si量在40~50% 的，密度在5.15~5.5之间，含Si量在70~80%的，密度在3.27~3.0之间，含Si 量在85~95%的，密度在2・5~2・78之间低硅硅铁（Si45%）密度大、熔点低，常用作Si元素的加入剂使用；中、 高硅硅铁常以粉状作扩散脱氧剂使用；低铝硅铁是熔炼弹簧钢、硅钢时的元素 加入剂或脱氧剂；低碳低铝硅铁，是专供生产硅钢使用的特殊硅铁在朝湿空气中，硅铁中的AlP与水反应生成有毒气体怛，对人体健康危害甚大2A1P + 3H2O = 2PH3 t + 域03因此，硅铁必须保存在干燥通风的仓库里3、硅钙合金硅钙合金是以硅石、石灰和焦炭为原料，在矿热炉内1500〜1800°C强还原气氛中获得的CaO + 3C = CaC2+ CO t SiO2+ CaC2= CaSi + 2CO t在硅钙二元合金中，Si、Ca可以形成三种化合物，即Ca2Si （Ca74%, Si26%）、CaSi （Ca59%, Si41%）、CaSi2（Ca42%，Si58%）其中 CaSi 最稳定，当温度低于 1245C 时从含Ca42〜78%的熔体中析出，存在于含Ca量小于42%的硅钙合金中。

硅钙合金中主要杂质是C和Al，作扩散脱氧剂使用时影响不大硅钙合金含气量较 大，其中，[O]0.005%， [H]0.0045%， [N]0・02%常用硅钙合金的（Si+Ca） 80~90%，硅钙合金的熔点为980~1200C由于Ca的性 质活泼，蒸气压高，加入钢液时会产生剧烈氧化与喷溅所以，用作扩散脱氧剂时，应 选择（Si+Ca） 80%的硅钙合金粉；用作沉淀脱氧剂时，应选择（Si+Ca）低、 密度大的硅钙合金块硅钙合金吸水性强，应存放在干燥、通风处用作脱氧剂的特种硅合金有：硅钡合金、硅钡铝合金、硅钙钡铝合金、硅锆 合金（也可用作错的添加剂）二、锰及其合金1、金属锰金属车孟是利用硅热法或铝热法，在电热炉内自氧化车孟精矿中还原而制得的3MnO + 2A1 = A12O3 + 3Mn 2MnO + Si = SiO2+ 2Mn金属车孟从电热炉中放出，浇注成金属车孟锭，氧化铝和氧化硅形成炉渣自炉内排出GB / T2774—2006中规定铝硅热法金属车孟的牌号及成分如下：牌号化学成分％MnCSiFePSNWJMn9898.00.050.31.50.030.02JMn97-A97.00.050.42.00.030.02JMn97-B97.00.080.62.00.040.03JMn96-A96.50.050.52.30.030.02JMn96-B96.00.100.82.30.040.03JMn95-A95.00.150.52.80.030.02JMn95-B95.00.150.83.00.040.03JMn9393.50.201.53.00.040.03金属锰主要用于含锰特殊钢Mn的加入剂，也可代替部分电解金属锰用与 铁基高温合金。

2、 电解金属锰电解金属车孟是用铝锡银合金作阳极，不锈钢板作阴极，在硫酸锰电解液中电解，在阴 极上沉积析出车孟GB / T051—2003规定电解金属锰的牌号为：DJMnA、DJMnB、 DJMnC、DJMnD，前两各牌号为高纯级，后两个为普通级电解金属锰主要用作含 碳量小于0.05%的精密合金、不锈钢、高温合金、耐蚀合金等锰的加入剂电解重熔金属锰是将电解金属锰进行重熔精炼后的品种重熔精炼后，电解 金属锰中的氧、氮、氢、硫均明显下降3、 锰硅合金锰硅合金是以锰精矿、硅石、石灰石、焦炭为原料，在矿热炉内还原而成MnO + SiO2 + C = MnSi + 3CO t锰硅合金主要用作钢液的预脱氧，以降低钢中的氧和非金属夹杂物含量4、 锰铁锰铁是Mn与Fe的二元合金可分为低碳锰铁（C0.0~0.7%）、中碳锰铁 （C1.0~2.0%）、高碳锰铁（C7.0~8.0%）三种类别锰铁主要用于冶炼低合金钢时，锰的加入剂和预脱氧剂三、铬及其铁合金1、 金属铬金属铭可由电解法、铝硅热法和真空碳还原法制得金属铬主要用于高温合金、精 密合金、电热合金等2、 铬铁铭铁是Cr含量为60~75%的铁铭合金按含碳量的不同可分为：微碳铬铁（C W0.15%）、低碳铬铁（CW0.50%）、中碳铬铁（CW4.0%）和高碳铬铁（CW10%）。

铭铁的主要用途有：纯净铬铁用于冶炼磁性合金、铁铬铝合金和超低碳不锈钢 等；微碳铬铁用于冶炼含碳量不大于0.06%的不锈钢、精密合金、耐热钢、电 热合金等；中、低碳铬铁用于冶炼铬系不锈钢、合金结构钢、模具钢等；高碳 铬铁用于炉外精炼法生产不锈钢、轴承钢、高碳工具钢、合金铸铁以及含铬钢 的增碳等四、 镍、钻及其铁合金1、 按镣的加入形式有：火冶镍、电解镍和镍合金火冶镣又称粗镣，是生产电解镣 的原料火冶镣是用碳还原氧化镣精矿粉而制得的火冶镣的成分为：Ni98~99%, Co0.5~1.0%, C0.005~0.1%, Fe0.1~0.2%, S0.005~0.01%, [O]0.1~0.25%火冶镣的氧和杂质较高，使用时应加强脱氧操作2、 电解镣是将火冶镣熔铸成阳极板，用薄片镣作为阴极，在硫酸镣溶液中进行电解， 阴极上沉积出纯镣，阳极镣不断溶解，杂质落下成为阳极泥沉积在阴极上的镣即电解镣GB / T6516—1997 规定，电解镣的牌号有：Ni9999、Ni9996、Ni9990、Ni9950、Ni9920五个牌号Ni9999和Ni9996主要用于冶炼高温合金；其他牌号用于精密 合金和高镣合金。

3、 镣铁 镍铁是含Ni20~60%的Ni-Fe合金镣铁熔点为1430~1480°C，密度 为8.1~8.4g/cm3镣铁分炼钢用镣铁和铸造用镣铁，其主要区别是，铸造用镍铁 的C、P、S含量高4、 镣合金⑴ 镍镁合金（Mg15~50% ）用于高温合金中微量Mg的加入剂、合金镁处 理剂和终脱氧剂⑵镍硼合金（B15~18%）用于高温合金B的加入剂5、 金属钻钻与铜、镣伴生，生产方法有火冶法和湿冶法钻主要用于冶炼钻基高温合金、 含钻合金、高速钢、镣钻铝永磁合金和硬质合金等五、 钼、钨及其铁合金1、钼及钼铁⑴金属钳金属钳是由辉钳矿（MoS2）经氧化焙烧后得到氧化钳（MoO3），用氢在1100C下还原 制得： MoO3 + 3H2 = Mo + 3H2O t金属钼主要用于冶炼含钼的精密合金、高温合金和含钼的低铁合金⑵钳铁钼铁是含钼量为55~75%的铁钼二元合金其密度约9~9・5g/cm3，熔点约 1750~1980°C钳铁大多用硅热和铝热还原法生产，即将氧化钳精矿粉与一定的铁矿石、铁屑和硅铁 粉或铝粉配成的混合料，在热还原炉内引然后还原得到钳铁，同时，混合料中含有较高的磷、 硫、铜等杂质也将被还原进入钼铁中。

钳铁按含钳量分为：高钼组（Mo70%）、中钼组（Mo60%）、低钥组（Mo55%）， 钳铁的熔点随含钳量的增加而提高，低钼组的熔点约1750C，中钼组为1800C， 高钼组为1980C钼铁属于熔点高、密度大、质坚硬而不易破碎的难熔铁合金，在使用时应注意: 随炉料加入时，块度不应超过60皿皿直接加入钢液时不应超过30mm2、金属钨及钨铁⑴金属鸨金属鸨的牌号有：W-1、W-2、W-3、W-4四个牌号金属车乌主要用于冶炼高温 合金和精密合金⑵乌铁乌铁是含W量为70〜85%的乌铁合金乌铁的牌号有：FeW80-A、FeW80-B、 FeW80-C、FeW70四个品种乌铁主要用于冶炼高速钢、铁基高温合金、耐热钢 等钨铁是最难熔的铁合金，熔点高达2600-2800C，密度是钢的两倍以上，所 以乌铁加入的块度不能大于60mm六、铌、钽及其铁合金1、金属铌及铌铁⑴金属铌金属铌条的牌号有：Nb-01、Nb-1、Nb-2三个品种金属铌主要用于熔炼高温 合金和精密合金⑵铌铁铌铁是Nb、Ta、Fe组成的三元合金其中Nb20~70%、Ta5~10%，密度约为 8g/cm3,熔点约 1570~1650C铌铁有五个牌号即：FeNb70、FeNb 60-A、FeNb60-B、FeNb50、FeNb20。

2、金属钽Ta的性质与Nb极相似担的生产过程与铌完全相同钽在炼钢生产中应用 较少，仅在少数高温合金中使用七、 钛、钒、硼及其铁合金1、 钛及钛铁合金钛以钛铁合金、金属钛和海绵钛形式加入钢中海绵钛主要用于冶炼中间合金， 金属钛的牌号有：TAD、TA0、TA1、TA2、TA3五个品种钛铁合金是含Ti20~70%的铁合金，钛铁合金的牌号有：FeTi30-A、FeTi30-B、 FeTi40-A、 FeTi40-B、 FeTi70-A、 FeTi 70-B、 FeTi70-C2、 钒及其铁合金金属钒的牌号有：V-1、V-2、V-3、V-4五个品种钒铁合金的牌号有：FeV40-A、FeV40-B、 FeV50-A、 FeV50-B、 FeV60-A、 FeV60-B、 FeV80-A、 FeV80-B 八个品种3、 钒铝合金钒铝合金为中间合金，用作镍基高温合金中V的加入剂钒铝合金有四个牌号 即：AlV-55、AlV-65、AlV-75、AlV-854、 钒硼合金钒硼合金为中间合金，作为冶炼镍基高温合金时V、B的加入剂钒硼合金的 成分为：以V为基体，含B7~9%, Ti4~6%, Al^2.5%, Si^1.0%, CV0.10%。

5、 硼及其合金在钢的冶炼中，B是以硼铁合金形式加入的；在高温合金的冶炼中，B是以 B与Ni、Cr、Al、Mn的中间合金形式加入的硼铁是含B5~25%的铁合金硼铁的牌号有：FeB23C0.05、FeB22C0・1、 FeB17C0.1、 FeB12C0.1 （低碳组）；FeB20C0.5、 FeB18C0.5、 FeB16C1・0、 FeB14C1.0、FeB12C1.0（中碳组）八、 含氮铁合金N主要用于无镣奥氏体Cr-Mn-N钢、高氮不锈钢中N元素通常以氮化锰 铁、氮化铬铁、氮化金属锰等形式加入1、 氮化锰铁氮化锰铁的牌号有：NMn-1、NMn-2、NMn-3, N含量在3%〜4%, Mn含量在70%〜76%2、 氮化铬铁氮化铭铁主要用于冶炼含氮不锈钢和含氮耐蚀铁基合金。