不銹鋼的鑄造(zao)零部件(jian)是采用電弧爐或感應爐冶煉，利(li)用砂型、陶(tao)瓷型或熔(rong)模(mo)等(deng)各(ge)種鑄造(zao)方法直接鑄造(zao)出接近(jin)于(yu)成品形(xing)狀的鑄件(jian)。相同成分(fen)的材料直接鑄造(zao)成零部件(jian)可改(gai)善某些性(xing)能，降低成本，簡化工藝，提高企業的經(jing)濟效益。
不銹鋼鑄造加工工藝常常用于在腐蝕介質中工作的泵殼、閥、葉輪等，形狀復雜的零部件廣泛采用的鑄造不銹鋼。用于耐腐蝕鑄造的不銹鋼化學成分和普通不銹鋼化學成分略有不同，鑄造不銹鑄鋼的鉻含量（質量分數）在12％以上，在金屬表面形成鈍化膜，提高鋼的耐蝕性。碳含量對鋼的強度和耐蝕性影響很大，鑄造不銹鋼的碳含量一般低于0.20％，有的低至0.03％。
不(bu)銹鋼(gang)的鑄(zhu)造性(xing)能是指氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)、吸(xi)氣(qi)性(xing)、流動性(xing)、收(shou)縮(suo)、偏析等(deng)。如(ru)果熔(rong)化(hua)(hua)時(shi)(shi)(shi)合金不(bu)易(yi)氧(yang)化(hua)(hua)、熔(rong)液不(bu)易(yi)吸(xi)氣(qi)，澆(jiao)注時(shi)(shi)(shi)合金熔(rong)液容易(yi)充滿型腔；凝固時(shi)(shi)(shi)鑄(zhu)件不(bu)易(yi)產(chan)生(sheng)縮(suo)孔(kong)，而且化(hua)(hua)學成(cheng)分均(jun)勻；冷卻(que)時(shi)(shi)(shi)鑄(zhu)件就(jiu)不(bu)會發生(sheng)變形和開裂(lie)，這(zhe)樣的不(bu)銹鋼(gang)就(jiu)被認(ren)為(wei)是具(ju)有(you)良好的鑄(zhu)造性(xing)能。
不銹鋼在鑄造過程(cheng)中表現出來的性(xing)(xing)能(neng)主要(yao)有(you)充型能(neng)力(li)和收縮性(xing)(xing)。
一、奧氏(shi)體不銹鋼的鑄造
鑄造奧氏體不銹鋼，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏(shi)體不(bu)銹鋼和鑄造鐵(tie)素體不銹鋼，因而得到廣泛應用。GB/T 2100-2002國家標準中的20種耐蝕鑄鋼中就有14種奧氏體不銹鋼，其產量及用量約占不銹鋼鑄鋼的80％以上。經典的第一代奧氏體不銹鑄鋼稱18-8鋼，含鉻18％左右，含鎳8％～10％，如 ZG03Cr18Ni10、ZG03Cr18Ni10N、ZG09Cr19Ni9、ZG08Cr19Ni10N等，是最典型最基本的代表性鋼種，其他奧氏體不銹鑄鋼均是在18-8鋼的基礎上發展起來的。奧氏體不銹鑄鋼也和奧氏體不銹鋼一樣，分為鉻鎳奧氏體不銹鑄鋼和無鎳、低鎳奧氏體不銹鑄鋼。
1. 鉻鎳奧氏體不銹鋼的鑄(zhu)造(zao)特性
鉻(ge)鎳奧(ao)氏體不(bu)銹鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)具有(you)很高的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)，與(yu)其(qi)他(ta)類不(bu)銹鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)相比，其(qi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)是(shi)最好的(de)一類。該類鋼(gang)具有(you)優良的(de)韌性(xing)(xing)(xing)和塑性(xing)(xing)(xing)，易于(yu)加工成各種形狀(zhuang)的(de)零件，在熱處理加熱時不(bu)發生(sheng)α→γ相變，并具有(you)優良的(de)焊接性(xing)(xing)(xing)。這類鋼(gang)的(de)主(zhu)要缺(que)點是(shi)價(jia)格較貴。但由于(yu)它(ta)具有(you)最好的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)，仍然是(shi)鑄(zhu)(zhu)造不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)使用(yong)最廣(guang)泛的(de)一類鋼(gang)。國家標準中(zhong)的(de)14種奧(ao)氏體不(bu)銹鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)全部是(shi)鉻(ge)鎳奧(ao)氏體不(bu)銹鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)。
2. 鉻錳(meng)氮奧氏體不銹鑄鋼的特性
鉻錳氮奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鑄鋼是無鎳和低鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鑄鋼，雖然(ran)在新的(de)國家(jia)標準(zhun)中沒有，但傳統的(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鑄鋼有ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13Mo2N、ZG10Cr17Mn13Mo2CuN、ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N和ZG10Cr17MnNi3Mo3Cu2N等。
該(gai)類鋼(gang)以強烈形(xing)成奧氏體元素錳和(he)氮取代高(gao)含(han)量的鎳(nie)，并加(jia)入(ru)鉬(mu)、銅等(deng)，以提高(gao)鋼(gang)的耐蝕(shi)性(xing)。其耐蝕(shi)性(xing)略低于鉻(ge)鎳(nie)奧氏體不(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)，但強度比鉻(ge)鎳(nie)奧氏體不(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)高(gao)。
鉻錳氮鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)進(jin)行1100℃水淬處(chu)理，使碳(tan)化物固溶以提高其耐蝕(shi)性(xing)金相(xiang)組織(zhi)為奧氏(shi)體(ti)和少量(liang)鐵(tie)素(su)體(ti)（5％～20％）的復相(xiang)組織(zhi)。鋼(gang)的流動性(xing)好，鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)時氣孔敏(min)感性(xing)較大，造(zao)(zao)型(xing)宜用(yong)(yong)干型(xing)，并用(yong)(yong)鉻礦砂、鋯砂等(deng)涂料。鋼(gang)的鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)體(ti)收縮(suo)較大，如(ru)ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N在(zai)1475℃澆注體(ti)積總收縮(suo)為5.7％。鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)收縮(suo)率(lv)取2.2％～2.3％。這類鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)的焊(han)接性(xing)良(liang)好，可在(zai)室(shi)溫下(xia)焊(han)接。
二、 鐵素(su)體不銹鋼的(de)鑄造(zao)
典(dian)型(xing)鑄(zhu)(zhu)造(zao)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)ZG10Cr17具有(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)耐酸(suan)性(xing)(xing)，其他類鑄(zhu)(zhu)造(zao)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)在(zai)ZG10Cr17鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)基(ji)礎上適當加入鉬、硅、鈮(ni)等(deng)可(ke)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)的(de)(de)元素，加入鈦可(ke)細(xi)化晶粒，加入稀土(tu)可(ke)改善鑄(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能。鐵素體(ti)鑄(zhu)(zhu)造(zao)不(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)氧化性(xing)(xing)酸(suan)類，特(te)別(bie)是(shi)硝酸(suan)溶液中有(you)良(liang)(liang)好的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)；隨著鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中鋁、鉬、硅、鈮(ni)等(deng)含量的(de)(de)提高(gao)，耐蝕性(xing)(xing)增加。但(dan)是(shi)鑄(zhu)(zhu)造(zao)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)力學性(xing)(xing)能較差(cha)，特(te)別(bie)是(shi)韌性(xing)(xing)低(di)，只適用(yong)于(yu)載荷較低(di)、無(wu)沖擊載荷的(de)(de)場合，影(ying)響(xiang)了其應用(yong)。雖然(ran)在(zai)一些硝酸(suan)生產廠(chang)家(jia)仍在(zai)應用(yong)，但(dan)未納入新的(de)(de)國家(jia)標準。
鑄造鐵素(su)(su)體不銹(xiu)鋼(gang)大多在消(xiao)除(chu)應力退火后使(shi)用，退火后的組織為(wei)鐵素(su)(su)體和碳化物，一般在750～800℃退火，爐冷(leng)到550℃出爐空(kong)冷(leng)。當加(jia)(jia)熱(re)到850℃以上時，鋼(gang)有晶(jing)粒強烈(lie)長大傾向。在450～510℃長期加(jia)(jia)熱(re)會產生475℃脆性。為(wei)了細化晶(jing)粒，可在鋼(gang)中加(jia)(jia)入(ru)鈦、氮等元素(su)(su)。鋼(gang)的流(liu)動性隨碳、鉻、錳、硅(gui)含量的增加(jia)(jia)而(er)提高。焊接性尚可，焊補時鑄件應預熱(re)到300～400℃，焊后應進行退火熱(re)處理。
鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼的鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性能較差，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造收縮率(lv)一般為(wei)1.4％～1.6％，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造時晶粒粗大(da)。鉻含量(liang)很高(gao)的鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼，如(ru)2GCr28鋼鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造時，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的熱裂傾向性大(da)。
三(san)、馬氏體不銹鋼的(de)鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4（QT2）和(he)ZGCr16Ni5Mo等馬氏體(ti)不銹(xiu)鑄鋼耐大氣腐蝕(shi)性(xing)較(jiao)好，經熱處理和(he)拋光后最(zui)穩定。ZG20Cr13鋼的耐蝕(shi)性(xing)和(he)強度(du)、硬度(du)較(jiao)ZG15Cr12鋼稍高。這兩種鑄鋼及(ji)其他鑄造馬氏體(ti)鋼，用(yong)于承受沖(chong)擊載荷和(he)要求韌性(xing)，并在(zai)(zai)腐蝕(shi)性(xing)不強及(ji)常(chang)溫下(xia)的有機(ji)(ji)酸(suan)水(shui)溶液，或(huo)者要求防污染的介質(zhi)(zhi)中工作的零件。例(li)如，在(zai)(zai)維尼綸工業(ye)中，可(ke)用(yong)于聚乙烯醇、醋酸(suan)乙烯、醋酸(suan)甲酯(zhi)、醋酸(suan)鈉(na)溶液等介質(zhi)(zhi)；在(zai)(zai)尿素(su)工業(ye)中，可(ke)用(yong)于含(han)硫化氫、尿素(su)母液等介質(zhi)(zhi)，也可(ke)用(yong)于制造水(shui)輪(lun)機(ji)(ji)轉輪(lun)（葉(xie)片）和(he)水(shui)壓機(ji)(ji)閥(fa)等。
鑄(zhu)(zhu)造馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)經調(diao)質處(chu)(chu)理(li)（1050℃水冷或(huo)油淬，750℃回火(huo)）后得到(dao)鐵素體(ti)(ti)和索氏體(ti)(ti)組織。在調(diao)質狀態下(xia)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)有較(jiao)好(hao)的耐蝕性(xing)(xing)(xing)和綜合力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能。某些(xie)較(jiao)大的復雜鑄(zhu)(zhu)件(jian)不宜(yi)調(diao)質處(chu)(chu)理(li)時，也可進行退(tui)火(huo)處(chu)(chu)理(li)，退(tui)火(huo)后的組織為(wei)鐵素體(ti)(ti)和珠光體(ti)(ti)。ZG20Cr13鋼(gang)的熔點為(wei)1480～1510℃，鑄(zhu)(zhu)造時流(liu)動性(xing)(xing)(xing)較(jiao)差，應(ying)提高澆(jiao)注溫度和澆(jiao)注速度。焊(han)接性(xing)(xing)(xing)尚可，焊(han)補時應(ying)將鑄(zhu)(zhu)件(jian)預熱到(dao)200～300℃，焊(han)后應(ying)進行退(tui)火(huo)熱處(chu)(chu)理(li)。
