真空感應(yīng)爐冶煉一般采用模鑄工藝，鋼錠質(zhì)量的好壞對其性能有非常大的影響。本文針對鋼錠常見缺陷進(jìn)行成因分析，通過不同的實(shí)驗(yàn)方案，采取選用合適的保溫冒口、添加保溫劑、降低中間包中鋼液面的高度、提高澆注前期的澆注速度、提高澆注過程中攪拌功率等辦法來提高鋼錠質(zhì)量。結(jié)果表明，硅酸鋁纖維型保溫冒口與保溫劑配合使用，鋼錠上部縮孔全部在冒口區(qū)域，且呈開放集中型；盡可能快地使中間包內(nèi)鋼液面高度達(dá)到中間包的1/4 高度，鋼錠表面的冷豆缺陷及渣皮缺陷會大大減少；在澆注過程中提高攪拌功率可降低鋼錠的化學(xué)成分偏析。

由于在真空條件下冶煉可以避免大氣熔煉和澆注過程中產(chǎn)生的合金元素易氧化、燒損等問題，從而可實(shí)現(xiàn)精確地控制化學(xué)成分，其還具有低的氣體含量、低的金屬夾雜物、低的有害雜質(zhì)含量等特點(diǎn)，使之成為精確控制化學(xué)成分、制備高純凈材料的重要手段。對于合金含量不高的鋼鐵材料，在澆注成鋼錠后，無須進(jìn)行電渣重熔或真空自耗等二次重熔，即可直接鍛軋成材。一般地，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)認(rèn)為在鋼鐵材料研發(fā)過程中，鋼錠質(zhì)量的好壞通常會對最終試驗(yàn)分析結(jié)果產(chǎn)生重大影響。鋼錠內(nèi)部缺陷主要有偏析、疏松和縮孔等，外部缺陷主要有冷豆和渣皮等，這些缺陷的形成與冶煉、澆注和凝固過程密切相關(guān)。本文以80kg 真空感應(yīng)爐制備50CrV 鋼錠為研究對象，對鋼錠常見缺陷(表面缺陷、上部縮孔、化學(xué)成份偏析)進(jìn)行成因分析，通過合理使用保溫冒口及冒口覆蓋劑、改變澆注工藝等方式，可以較大幅度地降低鋼錠缺陷。

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及基本冶煉工藝

1.1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)設(shè)備為80kg 真空感應(yīng)爐，設(shè)備基本參數(shù)見表1。熔煉坩堝材質(zhì)主要成分為氧化鋁，鋼錠基本尺寸為下底邊長×上底邊長×高=130×165×450mm 的方錐型。

1.2、基本冶煉工藝

實(shí)驗(yàn)鋼種為50CrV，主要化學(xué)成分見表2。采用冷裝料法裝料，將經(jīng)過表面除銹烘干等處理的工業(yè)純鐵、全部的金屬鉻和碳加入爐內(nèi)，在真空下熔化后加入硅鐵合金和釩鐵合金，在一定真空度下精煉10 min，精煉結(jié)束后，充入1.5×104Pa氬氣，加入金屬錳，待合金全部熔化后取樣分析化學(xué)成分，測溫并保溫5 min 后帶電出鋼。