特殊钢一般是指具有特殊性能或特殊用途的钢种。其与普通钢相比具有更高
的强度和韧性、物理性能、化学性能、生物相容性和工艺性能。因其性能特殊，
决定了它在国民经济及军事工业中占有*其重要的地位。因此，在生产制造特
殊钢时，就需要采用特殊的工艺装备技术来实现特殊的化学成分、特殊的组织
和性能。
　　特殊钢的定义在国际上没有明确规定，各国特殊钢的统计分类不完全相同。
我国特殊钢定义与日本、欧洲相近，包括优质碳素钢、合金钢、高合金钢三大类，
通常展开为优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速工具
钢、轴承钢、弹簧钢（碳素弹簧钢和合金弹簧钢）、耐热钢和不锈钢。由于高温合
金与精密合金在特殊钢厂生产，也将这两种合金纳入特殊钢的行列之中统计[1]。在
特殊钢领域，除优质碳素结构钢、碳素工具钢和碳素弹簧钢外，其余均为合金钢，
合金钢约占特殊钢的70％。目前，世界上特殊钢有近2 000个牌号、约50 000个品种
规格、数百个检验标准。
　　随着科学技术的发展，对特殊钢产量及品种的需要日益扩大，对质量的要求也越
来越严格、苛刻。近年来，围绕提高特殊钢性能、质量、品种、效率，降低特殊钢成
本、节能降耗、环境友好等方面采用了一系列新技术、新工艺、新装备，使得特殊钢
的洁净度、均匀度、组织细化度和尺寸精度等有了很大提高。
　　特殊钢生产工艺流程主要有3种[2]：1）电炉流程（即短流程）：电炉—二次精炼
—连铸—轧制。2）转炉流程（长流程）：高炉—铁水预处理—转炉—二次精炼—连铸
—轧制。3）特种冶金：特种冶炼（如真空感应熔炼、冷坩埚熔炼、电渣重熔、真空电
弧重熔、电子束熔炼、等离子熔炼等）—锻造或轧制。
　　这里要指出的是有些钢种的生产至今还必须走模铸—开坯—轧制或锻造的工艺流程。
　　因早期特殊钢主要采用电弧炉工艺冶炼，习惯上形成了特殊钢一定要用电炉冶炼，特
殊钢厂就是电炉钢厂。而客观事实上也的确存在电炉只有生产特殊钢才可以有好的经济效
益，特殊钢只能由电炉冶炼。这主要是由于早期电炉炼钢的特点和特殊钢本身的性质所决
定的：1）电炉用废钢中有可利用的合金元素；2）电炉炼钢是靠电弧进行加热的，其温度
远远*过2 000 ℃，且钢水温度可长时间地精确控制，这样电炉炼钢在难熔合金冶炼、合
金化成分及工艺柔性等方面较转炉炼钢有无比的优越性；3）不足是炼钢周期长，生产效率
低，成本高（废钢、电价昂贵），炉容小，易增碳、吸氮等。
　　恰好特殊钢产品有合金含量高、多品种、小批量、附加值高等特点，早期用电弧炉炼特
殊钢达到了扬长避短的目的。同时人们也一直认为转炉就主要是用来炼普通钢。但是，1）
转炉利用纯铁水冶炼特殊钢更纯净；2）废钢中的残余元素难以去除；3）炉外精炼技术的进
步使转炉冶炼特殊钢的能力增强。
　　随着社会废钢资源的积累，直接还原技术的开发，电力工业的发展，电弧炉炼钢技术（
大容积电炉、*高功率电炉等）和炉外精炼技术的飞速发展，特别是电炉出钢时间的缩短，
能与连铸时间良好的匹配，使多炉连浇得以实现，电炉钢厂越来越多地生产普通钢，而转炉
钢厂越来越多地炼特殊钢。电炉炼钢、转炉炼钢两种方法，无论是炼特殊钢还是炼普通钢，
从质量上和经济上越来越接近。
　　由于宇航、导弹、火箭、原子能、海洋电子等工业的发展，对所需要的金属或合金质量、
性能、可靠性、稳定性等的要求越来越高，电弧炉，转炉冶炼的钢质量很难满足这些要求，
所以必须使用特种冶金技术。特种冶金包括：真空感应熔炼、电渣重熔、真空电弧重熔、电
子束熔炼、等离子熔炼等。难熔金属（钨、钼、铌、钽）及活泼金属（钛及钛合金，包括钛、
铝金属间化合物等）用真空电弧重熔、电子束熔炼以及冷坩埚感应熔炼等方法来制备；高温
合金、精密合金以及某些对质量要求很高的合金钢用真空感应熔炼、电渣重熔、真空电弧重
熔等方法来生产。
　　真空冶金（Vacuum Metallurgy）区别于大气下的冶金过程，广义包括：真空脱气、真空
熔炼、真空熔铸、真空蒸馏、真空分解、真空烧结、真空热处理、真空焊接和真空镀膜等。在
此特指两种类型：一种是将熔炼和成锭的整个过程在真空下进行，如真空感应熔炼（VIM）、真
空电弧熔炼（VAR）、电子束重熔（EBR）等等，即特种冶炼方法之一；一种是把大气中钢水进
行真空处理，即炉外精炼（二次精炼），如RH法、VOD法等。真空冶金使在普通熔炼操作中进行
的物理化学反应条件发生了变化，体现在气相压力的降低上。只要冶金反应有气相参加，当反
应生成物中气体摩尔数大于反应物中气体摩尔数时，只要减少系统的压力，则可使平衡反应向
着增加气态物质的方向移动，这就是真空冶金物理化学反应的基本特点。
　　在普通的熔炼操作中，金属从大气中吸收氧气、氮气和从水分来的氢气