不(bu)銹鋼的鑄造(zao)(zao)零(ling)部(bu)(bu)件是采用電(dian)弧爐(lu)或感應爐(lu)冶煉，利用砂型、陶(tao)瓷型或熔模等各種鑄造(zao)(zao)方(fang)法直(zhi)接鑄造(zao)(zao)出接近于成品形狀(zhuang)的鑄件。相(xiang)同(tong)成分的材料直(zhi)接鑄造(zao)(zao)成零(ling)部(bu)(bu)件可改善(shan)某些性能(neng)，降低(di)成本，簡化工(gong)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％。
不銹鋼的(de)鑄(zhu)(zhu)造性(xing)能是指(zhi)氧化性(xing)、吸(xi)氣(qi)性(xing)、流動性(xing)、收縮(suo)(suo)、偏析等(deng)。如果熔(rong)化時合(he)金(jin)不易氧化、熔(rong)液不易吸(xi)氣(qi)，澆注時合(he)金(jin)熔(rong)液容易充滿型腔；凝固時鑄(zhu)(zhu)件(jian)不易產生(sheng)縮(suo)(suo)孔，而且(qie)化學(xue)成分均勻；冷卻時鑄(zhu)(zhu)件(jian)就不會(hui)發生(sheng)變形和(he)開裂，這樣(yang)的(de)不銹鋼就被認為是具(ju)有良好的(de)鑄(zhu)(zhu)造性(xing)能。
不銹鋼在鑄造(zao)過程中表現(xian)出(chu)來的(de)性能(neng)主要有充型能(neng)力(li)和收縮性。
一、奧氏體不銹鋼(gang)的鑄造
鑄造奧氏體不銹鋼(gang)，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏體不銹鋼(gang)和鑄造鐵素體不(bu)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(nie)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)鑄造特性
鉻鎳奧氏體(ti)不銹(xiu)鑄鋼具有(you)很高的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)，與(yu)其他類(lei)不銹(xiu)鑄鋼相(xiang)比，其耐蝕(shi)性(xing)(xing)是(shi)最(zui)好的(de)(de)(de)(de)一類(lei)。該類(lei)鋼具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)和(he)塑性(xing)(xing)，易(yi)于加(jia)工成各種形狀的(de)(de)(de)(de)零件，在熱(re)處(chu)理加(jia)熱(re)時不發生α→γ相(xiang)變，并具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)焊接性(xing)(xing)。這類(lei)鋼的(de)(de)(de)(de)主要(yao)缺點(dian)是(shi)價格較(jiao)貴(gui)。但由于它(ta)具有(you)最(zui)好的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)，仍然是(shi)鑄造不銹(xiu)鋼中(zhong)使(shi)用(yong)最(zui)廣泛的(de)(de)(de)(de)一類(lei)鋼。國家(jia)標準中(zhong)的(de)(de)(de)(de)14種奧氏體(ti)不銹(xiu)鑄鋼全部是(shi)鉻鎳奧氏體(ti)不銹(xiu)鑄鋼。
2. 鉻錳(meng)氮奧氏體不(bu)銹(xiu)鑄鋼的特性(xing)
鉻錳氮奧氏體(ti)不(bu)銹鑄鋼是無鎳和低鎳奧氏體(ti)不(bu)銹鑄鋼，雖(sui)然在新的國(guo)家(jia)標準(zhun)中(zhong)沒有，但(dan)傳(chuan)統的奧氏體(ti)不(bu)銹鑄鋼有ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13Mo2N、ZG10Cr17Mn13Mo2CuN、ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N和ZG10Cr17MnNi3Mo3Cu2N等。
該類鋼(gang)以(yi)強(qiang)烈形成奧氏體元素錳和(he)氮(dan)取代高(gao)(gao)含(han)量的鎳，并加入鉬、銅等，以(yi)提高(gao)(gao)鋼(gang)的耐(nai)蝕性(xing)。其耐(nai)蝕性(xing)略(lve)低于鉻鎳奧氏體不(bu)銹鑄(zhu)鋼(gang)，但(dan)強(qiang)度比鉻鎳奧氏體不(bu)銹鑄(zhu)鋼(gang)高(gao)(gao)。
鉻(ge)錳氮鑄造不(bu)銹鋼(gang)應(ying)進行1100℃水淬處(chu)理，使碳化物固溶以(yi)提高(gao)其耐蝕性(xing)金相組(zu)織為奧氏體(ti)和少量鐵素體(ti)（5％～20％）的(de)復相組(zu)織。鋼(gang)的(de)流動性(xing)好(hao)，鑄造時氣孔敏(min)感(gan)性(xing)較大，造型宜用(yong)干型，并用(yong)鉻(ge)礦砂(sha)、鋯砂(sha)等涂料。鋼(gang)的(de)鑄造體(ti)收縮較大，如ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N在1475℃澆注體(ti)積總收縮為5.7％。鑄造收縮率(lv)取2.2％～2.3％。這類鑄鋼(gang)的(de)焊接性(xing)良好(hao)，可在室(shi)溫(wen)下焊接。
二、 鐵(tie)素(su)體不銹鋼的鑄造
典型鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵素(su)(su)體不(bu)銹鋼ZG10Cr17具有(you)良好的(de)(de)耐(nai)酸性(xing)(xing)，其他類鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵素(su)(su)體不(bu)銹鋼是(shi)在(zai)ZG10Cr17鋼的(de)(de)基礎上適(shi)當(dang)加(jia)入(ru)鉬(mu)、硅、鈮等可(ke)提高(gao)鑄(zhu)鋼的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)的(de)(de)元素(su)(su)，加(jia)入(ru)鈦(tai)可(ke)細化(hua)(hua)晶粒，加(jia)入(ru)稀土(tu)可(ke)改善鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)(xing)能。鐵素(su)(su)體鑄(zhu)造(zao)(zao)不(bu)銹鑄(zhu)鋼在(zai)氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)酸類，特別是(shi)硝酸溶(rong)液中有(you)良好的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)；隨(sui)著鋼中鋁、鉬(mu)、硅、鈮等含量的(de)(de)提高(gao)，耐(nai)蝕性(xing)(xing)增加(jia)。但是(shi)鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵素(su)(su)體不(bu)銹鋼的(de)(de)力學性(xing)(xing)能較差(cha)，特別是(shi)韌性(xing)(xing)低，只適(shi)用(yong)于(yu)載荷(he)較低、無沖擊載荷(he)的(de)(de)場合，影響(xiang)了其應(ying)用(yong)。雖(sui)然在(zai)一些(xie)硝酸生產(chan)廠家仍在(zai)應(ying)用(yong)，但未納入(ru)新的(de)(de)國家標準。
鑄(zhu)造鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼大多(duo)在消除(chu)應(ying)(ying)力退(tui)火(huo)(huo)(huo)后使(shi)用(yong)，退(tui)火(huo)(huo)(huo)后的(de)組(zu)織為鐵(tie)素體和碳化(hua)物，一(yi)般在750～800℃退(tui)火(huo)(huo)(huo)，爐冷到550℃出爐空冷。當加(jia)熱(re)到850℃以(yi)上時，鋼有晶粒強烈長大傾(qing)向。在450～510℃長期加(jia)熱(re)會(hui)產生475℃脆性。為了細化(hua)晶粒，可在鋼中加(jia)入(ru)鈦、氮等元素。鋼的(de)流動性隨碳、鉻、錳、硅含量的(de)增加(jia)而提高(gao)。焊(han)(han)接性尚可，焊(han)(han)補時鑄(zhu)件應(ying)(ying)預(yu)熱(re)到300～400℃，焊(han)(han)后應(ying)(ying)進(jin)行退(tui)火(huo)(huo)(huo)熱(re)處理(li)。
鐵素體不(bu)銹鋼(gang)的鑄(zhu)造(zao)性(xing)能較差，鑄(zhu)造(zao)收縮(suo)率一(yi)般為1.4％～1.6％，鑄(zhu)造(zao)時(shi)晶粒(li)粗大。鉻含量很高的鐵素體不(bu)銹鋼(gang)，如2GCr28鋼(gang)鑄(zhu)造(zao)時(shi)，鑄(zhu)件(jian)的熱(re)裂傾向性(xing)大。
三、馬(ma)氏(shi)體不銹鋼的(de)鑄(zhu)造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4（QT2）和ZGCr16Ni5Mo等(deng)馬氏(shi)體不銹鑄(zhu)鋼耐大氣腐蝕性(xing)(xing)較好，經熱處理和拋(pao)光(guang)后(hou)最穩定。ZG20Cr13鋼的(de)耐蝕性(xing)(xing)和強度(du)、硬(ying)度(du)較ZG15Cr12鋼稍(shao)高。這兩種鑄(zhu)鋼及其他(ta)鑄(zhu)造馬氏(shi)體鋼，用(yong)于(yu)(yu)承受沖(chong)擊(ji)載荷和要(yao)(yao)求韌性(xing)(xing)，并在(zai)腐蝕性(xing)(xing)不強及常溫下的(de)有機酸水溶液，或者要(yao)(yao)求防污(wu)染的(de)介質(zhi)中工作的(de)零件。例如，在(zai)維尼綸工業中，可(ke)(ke)用(yong)于(yu)(yu)聚乙(yi)烯醇、醋酸乙(yi)烯、醋酸甲酯、醋酸鈉溶液等(deng)介質(zhi)；在(zai)尿素工業中，可(ke)(ke)用(yong)于(yu)(yu)含硫(liu)化氫、尿素母液等(deng)介質(zhi)，也可(ke)(ke)用(yong)于(yu)(yu)制造水輪機轉輪（葉片(pian)）和水壓機閥等(deng)。
鑄造馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)經調質處理(li)（1050℃水(shui)冷或油淬，750℃回火(huo)(huo)）后(hou)得(de)到鐵素體(ti)(ti)和(he)索氏體(ti)(ti)組(zu)織。在調質狀態下鑄鋼(gang)有(you)較(jiao)(jiao)好的耐蝕性和(he)綜合力學性能。某些較(jiao)(jiao)大的復雜(za)鑄件不宜(yi)調質處理(li)時，也可進行退(tui)火(huo)(huo)處理(li)，退(tui)火(huo)(huo)后(hou)的組(zu)織為鐵素體(ti)(ti)和(he)珠光體(ti)(ti)。ZG20Cr13鋼(gang)的熔點為1480～1510℃，鑄造時流動性較(jiao)(jiao)差，應提高澆注(zhu)溫度和(he)澆注(zhu)速度。焊(han)接(jie)性尚可，焊(han)補時應將鑄件預熱到200～300℃，焊(han)后(hou)應進行退(tui)火(huo)(huo)熱處理(li)。
