如何提高高锰钢铸造产品的质量？目前有很多新的工艺方案。有些受成本和工艺水平所限，只限于理论；有些已经在实践中得到应用，并取得了较好的效果。

一、悬浮浇注工艺。

悬浮浇注法是在浇注过程中将一定量的固态金属颗粒加入到金属液中，从而改变金属液凝固过程，达到细化组织、减小偏析、减小铸造应力的目的的一种工艺方法。

悬浮浇注法的作用：1、显著细化铸件组织，提高力学性能，改善铸件厚大断面力学性能均匀性；2、减小凝固收缩，使冒口减小15－35%；3、减少缩松，提高铸件致密性；4、减小铸造应力，减小铸件热裂倾向；5、改善宏观偏析；6、提高凝固速度，改善铸型受热状况；7、可以实现浇注过程合金化。

浇注温度对高锰钢的性能影响很大。在浇注时间较长的时侯，温度控制较难，容易晶粒粗大。在浇注中，随着钢水连续加入2%－3%（规格为0.15－0.3目）铁粉或锰铁粉与铁粉的混合物，能起到内冷铁作用的增加结晶核心，从而改善高锰钢的性能，还能使耐磨性提高30%－50%，但加入后钢水的流动性会降低。

二、炉外精炼工艺。

钢液的炉外精炼是把一般炼钢炉中要完成的精炼任务，如脱硫、脱氧、除气、去除非金属夹杂物、调整钢的成分和钢液温度等，炉外的“钢包”或者专用的容器中进行。这样就把原来的炼钢工艺分成两步进行： 第一，在一般炼钢炉中进行熔化和初炼，称为初炼炉； 第二，在钢包或专用的精炼容器中进行精炼。这些“钢包”或者专用的容器称为精炼炉。

炉外精炼具有共同工艺特点：1、选择一个理想的精炼气氛条件，通常采用真空、惰性气氛或还原性气氛。2、对钢液进行搅拌，可采用电磁感应、惰性气流或机械方法搅拌。3、钢液加热，在精炼过程中通常采用电弧加热、埋弧加热、等离子加热或增加化学热等。各种炉外精炼法不外乎这三个方面技术的不同组合。

炉外精炼的手段：渣洗：最简单的精炼手段；真空：目前应用的高质量；搅拌：最基本的精炼手段；喷吹：将反应剂直接加入熔体的手段；调温：加热是调节温度的一项常用手段。

从20世纪80年代起，炉外精炼工艺在高锰钢生产得到使用，精炼后，高锰钢的夹杂物减少，分布改善，产品强度可从657MPA提高到834MPA，耐磨性也可提升30%以上。

三、表面合金化处理工艺。

表面合金化是指通过扩散改变基体金属表面层的成分和组织的材料保护技术。在机械制造中主要应用的是铝、铬、硅、钒、锌等的表面合金化层或渗层。渗层是利用金属卤化物蒸汽与金属表面层产生化学反应形成的，或是在液相中发生化学反应而形成的。

渗铬可用在低碳钢、高碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢、铸铁和铁粉烧结件上。渗硅主要用于低碳(C<0.25%)、低硫(S<0.04%)钢；渗钒时，基体钢材中的碳含量至少应为0.4%,渗钒层的硬度很高，但冷焊性不佳；渗锌主要用在铁基体材料上。

在高锰钢铸造时在铸型表面刷合金涂料，贴上合金片，钢水浇入后熔化或熔接这些材料，提高了铸件的表面性能。或者用含铬焊条在高锰钢上堆焊，耐磨性。

四、爆炸硬化表层工艺。

高锰钢要的特点是在强烈的冲击、挤压条件下，表层迅速发生塑性变形，表层硬度大幅度提高。利用爆炸产生的3*107KPa的高压使高锰钢表面形成4－5cm的硬化层，硬化层硬度达到HB300-500，表面屈服强高可以搞2倍，耐磨性可以提高50%。这种工艺有一定的危险性。

五、沉淀强化工艺。

沉淀强化热处理的目的，是在加入适量碳化物形成元素(如钼、钨、钒、钛、铌和铬)的基础上，通过热处理方法在高锰钢中得到一定数量和大小的弥散分布的碳化物第二相质点，强化奥氏体基体，提高高锰钢的抗磨性能。但这种热处理工艺较复杂，并使生产成本增加。标准高锰钢水韧处理后，不宜再加热，而加入合金元素后，就可以用沉淀强化热处理的方法。

六、余热水韧处理工艺。

在高锰钢浇注凝固后，在960度以上时利用余热用行水韧处理。能够缩短生产时间和节约能源，并且可以减少表层脱碳。对于壁厚的中小铸件，可以试用此法，但必须注意控制入水温度，动作迅速。为缩短热处理周期，利用铸态余热进行高锰钢水韧处理。其工艺为：铸件于ll00－1180℃。C时自铸型中取出，经除芯清砂后，铸件温度允许冷却到900－1000℃，然后装入加热到l050－1080℃，在炉内保温3－5h后水冷。该处理工艺简化了热处理工艺，节约了能源，但操作上有难度。

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