不(bu)銹(xiu)鋼的零部(bu)件鑄(zhu)造大(da)多(duo)是采(cai)用電弧爐(lu)或感(gan)應爐(lu)冶煉，利用砂(sha)型(xing)、陶瓷型(xing)或熔模等各種(zhong)鑄(zhu)造方法，直接鑄(zhu)造出接近于成品形(xing)狀(zhuang)的鑄(zhu)件。相同成分的材料直接鑄(zhu)造成零部(bu)件可改善其某些性能(neng)，降低成本，簡化工藝，提高企業(ye)的經濟效益。
一般情(qing)況下，鑄造(zao)零部件與采用(yong)鍛、軋(ya)工(gong)(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)的零件相比，具有(you)更高的抗冷、熱(re)疲勞裂紋的性(xing)能。由(you)于鑄造(zao)零件沒有(you)明顯的組織(zhi)方(fang)向性(xing)，所以(yi)不存在(zai)鍛、軋(ya)狀態(tai)的各(ge)向異性(xing)問題，因此在(zai)熱(re)處理過程中，變形比較均勻，尺寸容易控制，加工(gong)(gong)余量較小。
不(bu)銹鋼鑄造工藝常常用于鑄造在腐(fu)蝕(shi)介(jie)質(zhi)中工作的泵殼、閥、葉輪等，形狀(zhuang)復雜(za)的零部件也廣泛采用鑄造不(bu)銹鋼。
用于耐腐蝕的鑄造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在12%(質量分數）以上，為的是在其鑄造表面形成鈍化膜，提高鋼的耐蝕性。碳含量對鋼的強度和耐蝕性影響很大，鑄造用不銹鋼的碳含量一般低于0.20%,有的低至0.03%。
合金(jin)在鑄造過程中表現出的性能主要有充型(xing)能力和收(shou)縮(suo)性。
鑄(zhu)鋼是在凝固過程(cheng)中不經(jing)歷(li)共晶轉變的(de)(de)用(yong)于生(sheng)產鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)鐵基(ji)合(he)(he)金的(de)(de)總稱(cheng)，是鑄(zhu)造(zao)合(he)(he)金的(de)(de)一種(zhong)(zhong)。鑄(zhu)鋼分為鑄(zhu)造(zao)碳(tan)鋼、鑄(zhu)造(zao)低合(he)(he)金鋼和鑄(zhu)造(zao)特種(zhong)(zhong)鋼三類。不銹鋼是其(qi)第三類，即(ji)鑄(zhu)造(zao)特種(zhong)(zhong)鋼。為適應特殊(shu)需要而煉(lian)制的(de)(de)合(he)(he)金鑄(zhu)鋼，品種(zhong)(zhong)繁多，通常含有(you)(you)一種(zhong)(zhong)或(huo)多種(zhong)(zhong)高(gao)含量的(de)(de)合(he)(he)金元素，以(yi)(yi)滿足獲得(de)某種(zhong)(zhong)特殊(shu)性能(neng)的(de)(de)需要。例如，含錳(meng)11%~14%的(de)(de)高(gao)錳(meng)鋼，就具有(you)(you)耐(nai)沖擊和耐(nai)磨(mo)損的(de)(de)性能(neng)，多用(yong)于礦山機械(xie)、工程(cheng)機械(xie)的(de)(de)耐(nai)磨(mo)零件(jian)。以(yi)(yi)鉻或(huo)鉻－鎳為主(zhu)要合(he)(he)金元素的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)不銹鋼，用(yong)于有(you)(you)腐蝕或(huo)溫度(du)在650℃以(yi)(yi)上的(de)(de)高(gao)溫環(huan)境中工作的(de)(de)零件(jian)，如化工用(yong)閥體(ti)、泵、容(rong)器或(huo)大容(rong)量電站的(de)(de)汽輪機殼體(ti)等(deng)。
1. 奧氏體(ti)不(bu)銹鋼鑄造
鑄造奧氏體不銹鋼，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏體不銹鋼和鑄造鐵素體不銹鋼(gang)，因而得到廣泛應用。國家標準 GB/T 2100-2002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為18-8型鋼，其含鉻約18%(質量分數）左右，含鎳8%~10%(質量分數），如 ZG03Cr18Ni10、ZG03Cr18Nil0N、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型鋼的基礎上發展起來的。奧氏體鑄造不銹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。
a. 鉻(ge)-鎳奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼的(de)鑄造(zao)特性
鉻(ge)(ge)－鎳奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)具(ju)有(you)很(hen)高的(de)耐(nai)蝕性，與(yu)其他類不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)相比(bi)，其耐(nai)蝕性是最好的(de)一(yi)類。該類鋼(gang)具(ju)有(you)優(you)良的(de)韌性和塑(su)性，易于(yu)加工(gong)成各種形狀的(de)零件，在熱處理加熱時不(bu)(bu)發生(sheng)α=y相變，并具(ju)有(you)優(you)良的(de)焊接(jie)性。這(zhe)類鋼(gang)的(de)主(zhu)要(yao)缺點是價格(ge)較貴。但由(you)于(yu)它具(ju)有(you)最好的(de)耐(nai)蝕性，仍然(ran)是鑄(zhu)造不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)使用最廣泛的(de)一(yi)類鋼(gang)。國家標準中(zhong)的(de)14種奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)全部(bu)是鉻(ge)(ge)－鎳奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)。
b. 鉻-錳(meng)-氮(dan)奧(ao)氏體不銹鑄鋼的特性(xing)
鉻(ge)－錳－氮奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼是無(wu)鎳(nie)和(he)低鎳(nie)奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼，雖(sui)然在新(xin)的(de)國家標準中沒(mei)有(you)，但傳(chuan)統的(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼有(you)ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13M02N、ZG10Cr17Mn13M02CuN、ZG10Cr17Mn13M02Cu2N和(he)ZG10Cr17MnNi3M03Cu2N等。
該類(lei)鋼(gang)以(yi)強(qiang)烈形(xing)成奧(ao)氏體(ti)的(de)元(yuan)素錳(meng)和氮(dan)取代(dai)高(gao)含量的(de)鎳(nie)，并(bing)加入鉬、銅等，以(yi)提高(gao)鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。其耐蝕(shi)性(xing)略低(di)于鉻(ge)(ge)－鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鑄鋼(gang)，但強(qiang)度比鉻(ge)(ge)－鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鑄鋼(gang)高(gao)。
鉻(ge)－錳－氮鑄(zhu)(zhu)造(zao)不(bu)銹鋼應進行1100℃水淬處理(li)，使(shi)碳化物(wu)固溶以(yi)提(ti)高(gao)其(qi)耐蝕性(xing)金相組織為奧氏體(ti)和少量鐵素體(ti)（5%~20%)的復相組織。鋼的流動性(xing)好，鑄(zhu)(zhu)造(zao)時氣孔敏感性(xing)較大，造(zao)型宜用(yong)干型，并用(yong)鉻(ge)礦砂、鋯砂等涂料。鋼的鑄(zhu)(zhu)造(zao)體(ti)收(shou)縮(suo)較大，如ZG10Cr17Mn13M02Cu2N在1475℃澆(jiao)注體(ti)積總收(shou)縮(suo)為5.7%,鑄(zhu)(zhu)造(zao)收(shou)縮(suo)率取2.2%~2.3%.這類鑄(zhu)(zhu)鋼的焊接性(xing)良好，可在室(shi)溫下焊接。
2. 馬氏體不銹鋼鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4(QT2)和(he)ZGCr16Ni5Mo等(deng)馬氏體(ti)鑄(zhu)造(zao)不銹鑄(zhu)鋼(gang)耐大氣(qi)腐(fu)(fu)蝕性(xing)較好，經(jing)熱處理(li)和(he)拋光后最穩定(ding)。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)和(he)強度、硬度較ZG15Cr12鋼(gang)稍高。這(zhe)兩種(zhong)鑄(zhu)鋼(gang)及其他(ta)鑄(zhu)造(zao)馬氏體(ti)鋼(gang)，用于承受沖擊載荷(he)和(he)要(yao)求韌性(xing)，并在腐(fu)(fu)蝕性(xing)不強及常(chang)溫下的(de)(de)有機酸水溶(rong)液，或者要(yao)求防(fang)污染的(de)(de)介質(zhi)(zhi)中工作的(de)(de)零件。例如在維尼綸工業中，可用于聚乙烯(xi)(xi)醇、醋(cu)酸乙烯(xi)(xi)、醋(cu)酸甲酯(zhi)、醋(cu)酸鈉溶(rong)液等(deng)介質(zhi)(zhi)；在尿素工業中，可用于含硫(liu)化氫、尿素母液等(deng)介質(zhi)(zhi)，也可用于制造(zao)水輪(lun)機轉輪(lun)（葉片）和(he)水壓機閥等(deng)。
鑄(zhu)造馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)經調(diao)質處(chu)理（1050℃水(shui)冷或(huo)油淬，750℃回火）后(hou)(hou)得到(dao)鐵素體(ti)(ti)和索氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織。在調(diao)質狀態下鑄(zhu)件(jian)(jian)有較(jiao)好的(de)耐蝕性和綜(zong)合(he)力學性能(neng)。某些較(jiao)大的(de)復(fu)雜鑄(zhu)件(jian)(jian)不宜調(diao)質處(chu)理時(shi)，也可進行(xing)退火處(chu)理，退火后(hou)(hou)的(de)組(zu)織為鐵素體(ti)(ti)和珠光體(ti)(ti)。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)熔點為1480~1510℃,鑄(zhu)造時(shi)流(liu)動性較(jiao)差，應提高澆(jiao)注溫度和澆(jiao)注速度。焊(han)接性尚可，焊(han)補時(shi)應將鑄(zhu)件(jian)(jian)預熱到(dao)200~300℃,焊(han)后(hou)(hou)應進行(xing)退火熱處(chu)理。
3. 鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼鑄造
典型鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)ZG10Cr17具有良好(hao)的(de)(de)耐酸(suan)性(xing)(xing)，其(qi)他類鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)是在ZG10Cr17鋼(gang)的(de)(de)基礎上適(shi)當加入鉬、硅、鈮等(deng)可提高鑄(zhu)鋼(gang)耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)元素(su)，加入鈦可細化晶(jing)粒(li)，加人稀土可改善(shan)鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)(xing)能。鐵(tie)素(su)體(ti)鑄(zhu)造(zao)(zao)不(bu)銹鑄(zhu)鋼(gang)在氧化性(xing)(xing)酸(suan)類，特別是硝酸(suan)溶液中有良好(hao)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)；隨著(zhu)鋼(gang)中鋁、鉬、硅、鈮等(deng)含量(liang)的(de)(de)提高，耐蝕(shi)性(xing)(xing)增加。但是鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)力學性(xing)(xing)能較差，特別是韌性(xing)(xing)低(di)，只(zhi)適(shi)用于載(zai)荷(he)較低(di)、無沖擊載(zai)荷(he)的(de)(de)場合，影響了其(qi)應用。雖然在一些硝酸(suan)生產廠家仍在應用，但未納(na)人新(xin)的(de)(de)國家標準。
鑄(zhu)造鐵素體不銹鋼大多在消除應(ying)力退(tui)火后使用，退(tui)火后的組織為鐵素體和碳化(hua)物(wu)，一般(ban)在750~800℃退(tui)火，爐(lu)冷到(dao)550℃出爐(lu)空(kong)冷。當加(jia)(jia)(jia)熱到(dao)850℃以上時，鋼有晶粒強烈(lie)長大的傾(qing)向。在450~510℃長期(qi)加(jia)(jia)(jia)熱會產(chan)生475℃脆性(xing)。為了細化(hua)晶粒，可在鋼中(zhong)加(jia)(jia)(jia)入鈦、氮等(deng)元(yuan)素。鋼的流動性(xing)隨碳、鉻、錳、硅含量的增(zeng)加(jia)(jia)(jia)而提(ti)高。焊(han)(han)(han)接性(xing)尚可，焊(han)(han)(han)補時鑄(zhu)件應(ying)預熱到(dao)300~400℃,焊(han)(han)(han)后應(ying)進行退(tui)火熱處(chu)理。
鐵素(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的鑄造(zao)性能(neng)較差，鑄造(zao)收(shou)縮(suo)率一般為1.4%~1.6%,鑄造(zao)時晶粒粗大(da)。鉻含(han)量很高的鐵素(su)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，如2GCr28鋼(gang)鑄造(zao)時，鑄件的熱裂傾向性大(da)。
