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——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——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——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，中山区铸造，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，不锈钢铸造的生产流程，采用强脱氧剂脱氧时，树脂砂铸造的温度范围，脱氧产物可迅速排出钢液，如脱氧产物Al2O3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Al2O3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。
高锰钢生产工艺
4、炉料与造型材料。要分清钢种与炉衬的属性。锰钢属碱性，炉衬当然选用镁质材料。捣打炉衬要轮番周而复始换位操作。添加炉衬材料不可过厚，每次80厘米左右为宜，捣毕要低温长时间烘烤。操作时应将炉料置于炉口旁预热，然后用夹子慢慢地将炉料顺炉料置于炉口旁预热，然后用夹子慢慢地将炉料顺炉壁放入。
5、铸造工艺设计。高锰钢的特点是凝固收缩大，散热性差，据此，在工艺设计中铸造收缩率取2.5%-2.7%，铸件越长大、越应取上限。型砂与砂芯的退让性一定要好。浇注系统采取开放式。多个分散的内浇道从铸件的薄壁处引入，且成扁而宽的喇叭状，靠近铸件处的截面积大于与横浇道相联的截面积，使金属液快速平稳地注入铸型，防止整个铸型内的温差过大。6、热处理。热处理开裂，是低温阶段升温过快所致。故正确的操作是350℃以下，升温速度<80℃/h，750℃以下，<100℃/h，且有不同时期的保温。至>750℃时，铸件内呈塑性状态，可以快速升温了。至1050℃时根据铸件的厚度确定保温时间，然后再升到1100℃以上。给出炉降温留有余地然后尽快入水。高温时升温太慢，保温时间太短，出炉后到入水时间间隔过长(不应>0.5min)，都影响铸件质量。入水温度应<30℃，淬火后，水温<50℃，水量应不小于铸件重量的8倍。冷水从池下部进入，温水从池顶面流出。铸件在水池中要三个方向不停地一动。
7、切割与焊接。高锰钢重新加热时，在250-800 °C间存在碳化物析出的脆性温度区间，且铸态高锰钢又存在网状碳化物以及铸造应力，因此，焊接性能很差。高锰钢铸件，应在水韧处理后割冒口或缺陷焊补，焊后应快速冷却。因为锰钢热传导性能差，所以在切割浇冒口时应十分注意。将铸件置于水中，被切割部分露在水外，切割时留一定量的茬，热处理后磨掉。
高锰钢(high manganese steel)是指含锰量在10%以上的合金钢。1882年英国人哈德菲尔德(R.A.Hadfield)次获得奥氏体组织的高锰钢，1883年取得了，故标准型的Mn13高锰钢又称Hadfield钢。高锰钢依其用途的不同可分为两大类：
1、耐磨钢。这类高锰钢的用量，无磁性。特别适用于冲击磨料磨损和高应力碾碎磨料磨损工况，常用于制造球磨机衬板，锤式破碎机锤头，颚式破碎机颚板，圆锥破碎机轧臼壁、破碎壁，挖掘机斗齿、斗壁，不锈钢铸造的特点，铁道道岔，拖拉机和坦克的履带板等抗冲击、抗磨损的铸件。高锰钢还用于：钢板，保险箱钢板等。
高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。
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