不(bu)銹鋼的(de)鑄(zhu)造零(ling)部件(jian)是采(cai)用(yong)電弧爐或(huo)感應爐冶(ye)煉，利用(yong)砂型、陶瓷(ci)型或(huo)熔模(mo)等各(ge)種鑄(zhu)造方法直(zhi)接(jie)鑄(zhu)造出接(jie)近于成(cheng)(cheng)品形狀(zhuang)的(de)鑄(zhu)件(jian)。相同(tong)成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)材料(liao)直(zhi)接(jie)鑄(zhu)造成(cheng)(cheng)零(ling)部件(jian)可改(gai)善某些性(xing)能(neng)，降低成(cheng)(cheng)本，簡(jian)化工藝，提高企業的(de)經濟效益。
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(gang)。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)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)鑄(zhu)(zhu)造性(xing)能(neng)是(shi)指氧(yang)化(hua)性(xing)、吸氣(qi)性(xing)、流(liu)動性(xing)、收縮、偏析等(deng)。如(ru)果熔(rong)化(hua)時(shi)(shi)合金(jin)(jin)不(bu)(bu)易氧(yang)化(hua)、熔(rong)液不(bu)(bu)易吸氣(qi)，澆注時(shi)(shi)合金(jin)(jin)熔(rong)液容易充滿(man)型腔；凝固(gu)時(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)易產生(sheng)縮孔，而且化(hua)學成分均勻；冷卻時(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)件就不(bu)(bu)會發生(sheng)變(bian)形和開裂，這樣(yang)的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼就被認為(wei)是(shi)具有良好的(de)鑄(zhu)(zhu)造性(xing)能(neng)。
不銹鋼在(zai)鑄造過程(cheng)中表(biao)現出來的性(xing)能主要(yao)有充(chong)型(xing)能力和(he)收(shou)縮性(xing)。
一、奧氏體不銹鋼的鑄(zhu)造(zao)
鑄造奧氏體不銹鋼，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏(shi)體不銹鋼和鑄造鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼(gang)，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(nie)奧氏體不(bu)銹鋼的鑄造特性
鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)具有(you)很高的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性，與其他類不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)相(xiang)比(bi)，其耐(nai)蝕性是(shi)(shi)最好的(de)(de)(de)一類。該類鋼(gang)具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)韌性和(he)塑(su)性，易于加工成各種形狀(zhuang)的(de)(de)(de)零件，在熱(re)處理加熱(re)時不(bu)(bu)發生(sheng)α→γ相(xiang)變(bian)，并具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)焊接(jie)性。這類鋼(gang)的(de)(de)(de)主要(yao)缺點是(shi)(shi)價(jia)格較貴。但由于它具有(you)最好的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性，仍然是(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中使用最廣泛的(de)(de)(de)一類鋼(gang)。國家標(biao)準中的(de)(de)(de)14種奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)全部是(shi)(shi)鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)。
2. 鉻(ge)錳氮(dan)奧氏體不(bu)銹鑄(zhu)鋼的特(te)性
鉻(ge)錳氮奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼是無鎳和低鎳奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼，雖然(ran)在(zai)新的國(guo)家標準中(zhong)沒有，但傳統(tong)的奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼有ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13Mo2N、ZG10Cr17Mn13Mo2CuN、ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N和ZG10Cr17MnNi3Mo3Cu2N等。
該(gai)類鋼(gang)以(yi)強(qiang)烈形成奧(ao)(ao)氏(shi)體元素(su)錳(meng)和氮取代高含量的(de)鎳，并加入鉬(mu)、銅等，以(yi)提高鋼(gang)的(de)耐(nai)(nai)蝕性。其耐(nai)(nai)蝕性略(lve)低于鉻(ge)鎳奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹鑄鋼(gang)，但強(qiang)度比鉻(ge)鎳奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹鑄鋼(gang)高。
鉻(ge)錳(meng)氮鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)不銹鋼(gang)(gang)應進(jin)行1100℃水淬處理，使碳化物固溶(rong)以提高其(qi)耐蝕(shi)性(xing)(xing)金相組(zu)織(zhi)(zhi)為奧氏體(ti)和(he)少(shao)量鐵素體(ti)（5％～20％）的復(fu)相組(zu)織(zhi)(zhi)。鋼(gang)(gang)的流動性(xing)(xing)好(hao)，鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)時氣孔(kong)敏感(gan)性(xing)(xing)較大(da)，造(zao)(zao)型(xing)宜用干型(xing)，并用鉻(ge)礦(kuang)砂、鋯砂等涂料。鋼(gang)(gang)的鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)體(ti)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)較大(da)，如ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N在(zai)1475℃澆注體(ti)積總(zong)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)為5.7％。鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)率取(qu)2.2％～2.3％。這類鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)的焊接性(xing)(xing)良好(hao)，可在(zai)室溫下焊接。
二、 鐵素體不銹鋼的鑄(zhu)造
典(dian)型鑄(zhu)造鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)ZG10Cr17具有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐酸性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，其他類鑄(zhu)造鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)是在ZG10Cr17鋼(gang)的(de)(de)(de)基礎(chu)上適當加(jia)入(ru)(ru)鉬(mu)、硅、鈮等可(ke)(ke)提高鑄(zhu)鋼(gang)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)元素(su)，加(jia)入(ru)(ru)鈦(tai)可(ke)(ke)細化晶粒，加(jia)入(ru)(ru)稀(xi)土可(ke)(ke)改善鑄(zhu)造性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。鐵素(su)體(ti)鑄(zhu)造不銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)在氧化性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)酸類，特別(bie)(bie)是硝酸溶液(ye)中有良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)；隨著鋼(gang)中鋁(lv)、鉬(mu)、硅、鈮等含(han)量(liang)的(de)(de)(de)提高，耐蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)增加(jia)。但是鑄(zhu)造鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)較差，特別(bie)(bie)是韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)低，只適用(yong)于載荷較低、無(wu)沖擊載荷的(de)(de)(de)場(chang)合，影響(xiang)了其應用(yong)。雖然在一些硝酸生產廠家仍(reng)在應用(yong)，但未納(na)入(ru)(ru)新(xin)的(de)(de)(de)國家標準(zhun)。
鑄造鐵素體不(bu)銹鋼(gang)大(da)多(duo)在(zai)消(xiao)除(chu)應力退(tui)火(huo)(huo)后(hou)使用(yong)，退(tui)火(huo)(huo)后(hou)的(de)(de)組(zu)織為鐵素體和碳化物，一般在(zai)750～800℃退(tui)火(huo)(huo)，爐(lu)冷(leng)(leng)到550℃出(chu)爐(lu)空冷(leng)(leng)。當(dang)加熱(re)到850℃以上時(shi)，鋼(gang)有晶粒強烈長大(da)傾向。在(zai)450～510℃長期(qi)加熱(re)會產生475℃脆性(xing)。為了(le)細(xi)化晶粒，可(ke)在(zai)鋼(gang)中加入鈦(tai)、氮(dan)等(deng)元素。鋼(gang)的(de)(de)流動性(xing)隨碳、鉻、錳(meng)、硅含量的(de)(de)增加而提高。焊(han)接性(xing)尚(shang)可(ke)，焊(han)補(bu)時(shi)鑄件(jian)應預熱(re)到300～400℃，焊(han)后(hou)應進行退(tui)火(huo)(huo)熱(re)處理。
鐵素體不銹鋼的(de)鑄(zhu)造(zao)性能較差，鑄(zhu)造(zao)收縮(suo)率一(yi)般為1.4％～1.6％，鑄(zhu)造(zao)時晶粒粗大(da)。鉻含量很高的(de)鐵素體不銹鋼，如(ru)2GCr28鋼鑄(zhu)造(zao)時，鑄(zhu)件的(de)熱(re)裂傾向性大(da)。
三(san)、馬氏體(ti)不(bu)銹鋼的(de)鑄(zhu)造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4（QT2）和(he)(he)(he)ZGCr16Ni5Mo等(deng)馬(ma)氏體不(bu)銹鑄鋼(gang)耐(nai)大氣腐蝕性(xing)(xing)(xing)較好(hao)，經熱處(chu)理和(he)(he)(he)拋光后最穩定(ding)。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)強度(du)、硬度(du)較ZG15Cr12鋼(gang)稍高(gao)。這兩種鑄鋼(gang)及其(qi)他鑄造馬(ma)氏體鋼(gang)，用于(yu)(yu)承(cheng)受沖擊載荷和(he)(he)(he)要求韌性(xing)(xing)(xing)，并在腐蝕性(xing)(xing)(xing)不(bu)強及常溫下(xia)的(de)有機(ji)酸水溶液(ye)，或者(zhe)要求防污染的(de)介質(zhi)中(zhong)工(gong)作(zuo)的(de)零件。例如，在維尼綸工(gong)業(ye)中(zhong)，可(ke)(ke)用于(yu)(yu)聚乙烯醇、醋酸乙烯、醋酸甲酯、醋酸鈉溶液(ye)等(deng)介質(zhi)；在尿(niao)素工(gong)業(ye)中(zhong)，可(ke)(ke)用于(yu)(yu)含(han)硫化氫、尿(niao)素母液(ye)等(deng)介質(zhi)，也可(ke)(ke)用于(yu)(yu)制造水輪機(ji)轉輪（葉片(pian)）和(he)(he)(he)水壓機(ji)閥等(deng)。
鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼經調(diao)質處(chu)理(li)（1050℃水冷或油(you)淬，750℃回火(huo)(huo)）后(hou)得到(dao)鐵素體(ti)和索氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)。在(zai)調(diao)質狀態下鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼有較好的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)和綜合(he)力學(xue)性(xing)(xing)能。某(mou)些(xie)較大(da)的(de)復雜(za)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不宜調(diao)質處(chu)理(li)時，也(ye)可進行(xing)退火(huo)(huo)處(chu)理(li)，退火(huo)(huo)后(hou)的(de)組(zu)織(zhi)為鐵素體(ti)和珠光體(ti)。ZG20Cr13鋼的(de)熔點為1480～1510℃，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)時流動性(xing)(xing)較差，應(ying)提高澆(jiao)注溫度和澆(jiao)注速度。焊接性(xing)(xing)尚可，焊補時應(ying)將鑄(zhu)(zhu)(zhu)件預熱(re)到(dao)200～300℃，焊后(hou)應(ying)進行(xing)退火(huo)(huo)熱(re)處(chu)理(li)。
