在钢液精炼方面，无论是化学成分，钢中的非金属夹杂物含量、形态和分布状况，气体含量等，都必须与铸件的质量要求相适应。工业生产中，要讲究“价值工程”。对于铸钢件的冶金质量，既不能得过且过，也不能离开产品的规格要求盲目攀高。“清洁钢”，仅指“充分脱氧”，这是生产各种、各类铸钢件时都必须做到的。
炼钢过程中，钢液氧化不可避免。一般说来，氧化是炼钢过程中不可缺少的精炼手段，脱氢、脱氮、杂物，都必须借助于氧化脱碳。但氧化毕竟只是炼钢手段，钢炼好后，就必须将氧完全脱除，否则就会严重损害钢的质量。就像医生用精良的手术刀完成手术后不可将手术刀留在患者体内一样。采用不氧化法炼钢时，虽然并不故意向钢中加氧，但在熔炼过程中钢不可避免地会被大气中的氧所氧化，所用的各种原、辅材料也会给钢液中带进氧，脱氧仍然是炼钢作业中的关键。充分脱氧当然还包括认真防止二次氧化，使进入铸型的钢液脱氧充分。
若熔炼终了时钢液脱氧不充分，再加以出钢、浇注过程中液流的二次氧化，钢液进入铸型后，金属/铸型界面处钢液中的FeO含量较高，随凝固进行和钢液温度下降，钢中所含FeO就会与碳反应，产生CO，在铸件中形成皮下气孔。一般情况下，碳氧反应是铸件产生气孔的主要原因。
钢中FeO与碳的反应是吸热反应，为什么在温度下降、铸件已开始凝固时，能发生反应、造成气孔呢，早年，该问题曾被视为冶金学之谜。现在，从扩散传质、偏析和表面现象来分析，可有较清楚的认识。在均匀的液相中产生气泡是非常困难的，需要给予能量使系统自由能增加。
钢是以“硬皮形成”方式逐层凝固的合金，钢液浇注到铸型中后，钢液/铸型的界面上很快就形成一层硬皮，这层硬皮是由很多垂直于界面、尖端向内的细小柱状晶构成的。柱状晶的端部很尖，具有很高的表面能，而且附近又有因体积收缩而造成的微小孔隙，这两点都为CO气泡的生核、长大准备了外部条件。随着初生晶体的析出，晶粒表面附近钢液中的碳含量增高，形成富碳层，同时，因温度下降和初生晶粒析出，富碳钢液中FeO含量也提高。这就是反应能够发生的内因。CO气泡形成后，对氢和氮而言，气泡是真空，本来可固溶于钢中的氢和氮也会向其中扩散，使气泡体积扩大，造成皮下气孔。
若钢液脱氧不充分，其中的FeO量较高，虽不至于形成气孔，但由于FeO在钢液中溶解度高，在固态钢中溶解度低，钢结晶过程中析出的FeO会偏析于晶粒边界，使钢的韧性和塑性降低，力学性能恶化。钢液中氧含量高，也会影响钢中氧化物、硫化物夹杂数量和分布状况，从而影响钢的力学性能。
铸钢件表面缺陷（如粘砂、结疤、夹渣、皱皮、沟槽等）十分常见，清除缺陷和焊修是不可缺少的工序。根据国外的统计分析，铸钢件直接生产成本中，清理铸件表面缺陷的费用约占20%，其中，大部分被用于清除氧化夹杂物缺陷和焊修。一般铸造厂，往往把这类缺陷的产生归咎于浇注和造型。粗看起来，似无可非议，深究起来，并非如此。
为弄清铸钢件表面缺陷多的原因，美国铸钢研究学会曾组织一些铸钢企业和高等学校人员进行大量研究，从各类铸钢件（包括碳钢铸件、低合金钢铸件和中、高合金钢铸件）中取样500件以上，进行分析研究，结果表明，铸件表面宏观夹杂的来源如下：因钢液脱氧不充分和二次氧化造成的占83%；来自造型材料的占14%；来自炉渣的占2%；来自耐火材料的只占1%。钢液/炉渣界面处的FeO与硅砂作用，可形成熔点为1250℃左右的硅酸盐，甚至熔点更低的共晶体，从而在铸钢件表面上形成宏观氧化物。因此，铸钢件的清洁度，可用每吨铸件表面需清除的宏观夹杂体积来衡量，也可用每吨铸件修补所用的焊条量来衡量。当然，钢中微观夹杂的数量，形态及分布状况也与其清洁度相关，但对一般铸钢件而言，这种影响可不计较。
美国铸钢研究学会在许多铸钢厂现场进行的调查表明，不同炉次间的铸件，每吨铸件修补所需焊条量差别很大；同一炉次浇注的铸件，从最先浇注的到最后浇注的，每吨铸件焊条用量差别不大。而且，铸件宏观夹杂多的炉次约占20%~25%。这说明，熔炼方面容易失控的变数较多，而浇注过程中的变数较少。因此，加强脱氧和防止二次氧化是当前铸钢业应予以特别关注的问题。
(来源：铸造）
