不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的鑄造零(ling)部件是采用電弧爐或感應爐冶煉，利用砂型、陶(tao)瓷(ci)型或熔模等各種(zhong)鑄造方法直接鑄造出接近于成(cheng)品形狀的鑄件。相同(tong)成(cheng)分(fen)的材料直接鑄造成(cheng)零(ling)部件可改善(shan)某些性能，降低成(cheng)本，簡化工藝，提(ti)高企業(ye)的經濟效益。
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。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％。
不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)鑄(zhu)造性(xing)(xing)能是指氧(yang)化性(xing)(xing)、吸氣(qi)性(xing)(xing)、流(liu)動性(xing)(xing)、收縮(suo)、偏析等(deng)。如(ru)果熔化時合金不易氧(yang)化、熔液不易吸氣(qi)，澆注(zhu)時合金熔液容易充滿型腔；凝固(gu)時鑄(zhu)件不易產生縮(suo)孔，而(er)且化學成分均(jun)勻；冷卻(que)時鑄(zhu)件就不會(hui)發生變(bian)形和開(kai)裂，這(zhe)樣的(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)就被認為是具有良好(hao)的(de)(de)鑄(zhu)造性(xing)(xing)能。
不(bu)銹鋼在鑄造(zao)過程中(zhong)表現出(chu)來(lai)的性(xing)能主要有充(chong)型能力和收縮性(xing)。
一、奧氏(shi)體不銹鋼的鑄造(zao)
鑄造奧氏體不銹鋼，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏(shi)體不銹鋼和鑄造鐵素體不(bu)銹鋼(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(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的鑄造特性
鉻鎳(nie)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鑄鋼(gang)具(ju)(ju)有很高(gao)的(de)(de)耐蝕性(xing)，與其他類不銹鑄鋼(gang)相(xiang)比(bi)，其耐蝕性(xing)是(shi)(shi)(shi)最好(hao)的(de)(de)一類。該類鋼(gang)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)韌性(xing)和塑性(xing)，易于(yu)加(jia)(jia)工成各種形狀的(de)(de)零件(jian)，在熱(re)處理加(jia)(jia)熱(re)時不發生α→γ相(xiang)變，并(bing)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)焊(han)接性(xing)。這(zhe)類鋼(gang)的(de)(de)主要缺點是(shi)(shi)(shi)價格(ge)較貴。但由于(yu)它(ta)具(ju)(ju)有最好(hao)的(de)(de)耐蝕性(xing)，仍然是(shi)(shi)(shi)鑄造不銹鋼(gang)中使用(yong)最廣泛(fan)的(de)(de)一類鋼(gang)。國家標準(zhun)中的(de)(de)14種奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鑄鋼(gang)全部是(shi)(shi)(shi)鉻鎳(nie)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鑄鋼(gang)。
2. 鉻(ge)錳(meng)氮奧氏(shi)體不銹鑄鋼的(de)特性(xing)
鉻錳氮奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鑄鋼是無(wu)鎳(nie)和(he)低鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鑄鋼，雖然在(zai)新的國(guo)家標準中沒有，但傳統(tong)的奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鑄鋼有ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13Mo2N、ZG10Cr17Mn13Mo2CuN、ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N和(he)ZG10Cr17MnNi3Mo3Cu2N等。
該類鋼(gang)以強烈(lie)形成(cheng)奧(ao)氏體(ti)元素錳和氮(dan)取(qu)代高(gao)含量的鎳(nie)，并加入鉬、銅(tong)等，以提(ti)高(gao)鋼(gang)的耐蝕性。其耐蝕性略低于鉻鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)不銹鑄鋼(gang)，但強度(du)比鉻鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)不銹鑄鋼(gang)高(gao)。
鉻錳氮鑄(zhu)造(zao)(zao)不銹鋼應進行1100℃水淬(cui)處理，使碳化物固溶以提高其耐蝕性(xing)(xing)(xing)金相(xiang)組(zu)織為(wei)奧氏體(ti)(ti)和(he)少量鐵(tie)素體(ti)(ti)（5％～20％）的(de)(de)復相(xiang)組(zu)織。鋼的(de)(de)流動性(xing)(xing)(xing)好(hao)，鑄(zhu)造(zao)(zao)時氣孔敏感性(xing)(xing)(xing)較大，造(zao)(zao)型宜用干型，并用鉻礦砂(sha)、鋯(gao)砂(sha)等(deng)涂料。鋼的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)體(ti)(ti)收縮較大，如ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N在1475℃澆注體(ti)(ti)積總收縮為(wei)5.7％。鑄(zhu)造(zao)(zao)收縮率取2.2％～2.3％。這類鑄(zhu)鋼的(de)(de)焊接(jie)性(xing)(xing)(xing)良好(hao)，可在室溫下焊接(jie)。
二、 鐵素(su)體不銹鋼的鑄造
典(dian)型鑄造(zao)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)ZG10Cr17具有良好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)酸性(xing)(xing)，其他類(lei)鑄造(zao)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)是(shi)(shi)在ZG10Cr17鋼(gang)的(de)(de)基礎上(shang)適當加(jia)入(ru)鉬、硅、鈮等可提高鑄鋼(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)元素(su)，加(jia)入(ru)鈦(tai)可細(xi)化晶粒(li)，加(jia)入(ru)稀土可改善鑄造(zao)性(xing)(xing)能。鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)鑄造(zao)不(bu)銹鑄鋼(gang)在氧(yang)化性(xing)(xing)酸類(lei)，特別(bie)是(shi)(shi)硝酸溶液(ye)中有良好(hao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)；隨著鋼(gang)中鋁(lv)、鉬、硅、鈮等含量的(de)(de)提高，耐(nai)(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)增(zeng)加(jia)。但是(shi)(shi)鑄造(zao)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)力學性(xing)(xing)能較差(cha)，特別(bie)是(shi)(shi)韌性(xing)(xing)低，只適用于(yu)載荷較低、無沖擊載荷的(de)(de)場(chang)合，影響(xiang)了(le)其應用。雖然在一些硝酸生(sheng)產(chan)廠家(jia)(jia)仍在應用，但未(wei)納入(ru)新的(de)(de)國家(jia)(jia)標(biao)準。
鑄造(zao)鐵(tie)素(su)(su)體不銹鋼(gang)大(da)多在消除應(ying)力退(tui)(tui)火(huo)(huo)后(hou)使用(yong)，退(tui)(tui)火(huo)(huo)后(hou)的(de)組織(zhi)為鐵(tie)素(su)(su)體和碳(tan)(tan)化物，一般在750～800℃退(tui)(tui)火(huo)(huo)，爐冷到550℃出爐空冷。當加(jia)熱到850℃以上時，鋼(gang)有晶粒強烈(lie)長(chang)大(da)傾向。在450～510℃長(chang)期(qi)加(jia)熱會(hui)產生475℃脆性。為了細化晶粒，可在鋼(gang)中加(jia)入鈦(tai)、氮等元素(su)(su)。鋼(gang)的(de)流動性隨(sui)碳(tan)(tan)、鉻(ge)、錳、硅(gui)含量的(de)增加(jia)而(er)提高(gao)。焊(han)接(jie)性尚可，焊(han)補時鑄件應(ying)預熱到300～400℃，焊(han)后(hou)應(ying)進行(xing)退(tui)(tui)火(huo)(huo)熱處理。
鐵(tie)素體不銹鋼(gang)的鑄(zhu)(zhu)造(zao)性能較差，鑄(zhu)(zhu)造(zao)收(shou)縮率一般為(wei)1.4％～1.6％，鑄(zhu)(zhu)造(zao)時(shi)晶粒粗大。鉻含量很高的鐵(tie)素體不銹鋼(gang)，如2GCr28鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)造(zao)時(shi)，鑄(zhu)(zhu)件的熱裂傾向(xiang)性大。
三、馬氏體不銹鋼的鑄(zhu)造(zao)
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4（QT2）和(he)ZGCr16Ni5Mo等馬氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼(gang)耐大氣(qi)腐蝕性較(jiao)好，經熱處理和(he)拋光后最穩定。ZG20Cr13鋼(gang)的耐蝕性和(he)強度(du)、硬度(du)較(jiao)ZG15Cr12鋼(gang)稍高。這(zhe)兩種鑄鋼(gang)及其(qi)他鑄造馬氏(shi)體鋼(gang)，用于承受沖擊(ji)載(zai)荷和(he)要求韌(ren)性，并在腐蝕性不(bu)強及常溫下的有機(ji)酸(suan)(suan)水(shui)溶(rong)液，或者要求防污染的介質中工(gong)作(zuo)的零(ling)件。例如，在維(wei)尼綸工(gong)業中，可(ke)用于聚乙烯醇、醋酸(suan)(suan)乙烯、醋酸(suan)(suan)甲(jia)酯、醋酸(suan)(suan)鈉溶(rong)液等介質；在尿(niao)素工(gong)業中，可(ke)用于含硫化氫、尿(niao)素母液等介質，也可(ke)用于制造水(shui)輪(lun)機(ji)轉輪(lun)（葉(xie)片）和(he)水(shui)壓(ya)機(ji)閥等。
鑄(zhu)造(zao)(zao)馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼(gang)經調(diao)質處(chu)(chu)理(li)(li)（1050℃水冷或油(you)淬(cui)，750℃回火(huo)）后得到鐵素體和索氏體組(zu)織。在調(diao)質狀態下鑄(zhu)鋼(gang)有較好的耐蝕性(xing)(xing)(xing)和綜合力(li)學性(xing)(xing)(xing)能。某(mou)些較大的復雜鑄(zhu)件不宜調(diao)質處(chu)(chu)理(li)(li)時(shi)，也可進行退火(huo)處(chu)(chu)理(li)(li)，退火(huo)后的組(zu)織為鐵素體和珠光體。ZG20Cr13鋼(gang)的熔點(dian)為1480～1510℃，鑄(zhu)造(zao)(zao)時(shi)流動性(xing)(xing)(xing)較差，應提(ti)高澆(jiao)注(zhu)溫度(du)和澆(jiao)注(zhu)速(su)度(du)。焊(han)(han)接性(xing)(xing)(xing)尚(shang)可，焊(han)(han)補時(shi)應將鑄(zhu)件預熱到200～300℃，焊(han)(han)后應進行退火(huo)熱處(chu)(chu)理(li)(li)。
