不銹鋼的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造零部件(jian)是采用電弧(hu)爐或(huo)感應(ying)爐冶煉，利用砂型、陶(tao)瓷型或(huo)熔模等(deng)各種鑄(zhu)(zhu)造方法直接(jie)鑄(zhu)(zhu)造出接(jie)近于成(cheng)品形狀的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)。相同成(cheng)分的(de)(de)材料直接(jie)鑄(zhu)(zhu)造成(cheng)零部件(jian)可改善某些性(xing)能(neng)，降低成(cheng)本，簡(jian)化工藝(yi)，提高企業(ye)的(de)(de)經濟效(xiao)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(xiu)鋼的(de)鑄造(zao)性(xing)能(neng)是指氧化性(xing)、吸(xi)氣性(xing)、流動性(xing)、收縮、偏析(xi)等。如果熔(rong)化時(shi)(shi)合金不(bu)易氧化、熔(rong)液不(bu)易吸(xi)氣，澆注時(shi)(shi)合金熔(rong)液容易充(chong)滿型腔；凝固時(shi)(shi)鑄件(jian)不(bu)易產生縮孔，而(er)且化學成分(fen)均勻(yun)；冷(leng)卻時(shi)(shi)鑄件(jian)就(jiu)不(bu)會發生變(bian)形和開裂(lie)，這樣的(de)不(bu)銹(xiu)鋼就(jiu)被認(ren)為是具有(you)良好(hao)的(de)鑄造(zao)性(xing)能(neng)。
不銹鋼(gang)在鑄(zhu)造過程中表現出來的性能主要(yao)有充型能力和收縮(suo)性。
一、奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼的鑄(zhu)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(su)體(ti)不銹(xiu)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造(zao)特性
鉻鎳奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鑄(zhu)鋼具(ju)(ju)有(you)很高的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，與其他(ta)類(lei)(lei)(lei)不銹(xiu)鑄(zhu)鋼相(xiang)比，其耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)是最(zui)好的(de)一(yi)類(lei)(lei)(lei)。該(gai)類(lei)(lei)(lei)鋼具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)韌性(xing)和(he)塑性(xing)，易(yi)于加工成各(ge)種形狀的(de)零件(jian)，在(zai)熱處(chu)理加熱時不發(fa)生α→γ相(xiang)變，并具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)焊接性(xing)。這類(lei)(lei)(lei)鋼的(de)主要缺點是價格較貴。但(dan)由于它具(ju)(ju)有(you)最(zui)好的(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)，仍然是鑄(zhu)造(zao)不銹(xiu)鋼中(zhong)(zhong)使用最(zui)廣泛(fan)的(de)一(yi)類(lei)(lei)(lei)鋼。國(guo)家標準中(zhong)(zhong)的(de)14種奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鑄(zhu)鋼全(quan)部是鉻鎳奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鑄(zhu)鋼。
2. 鉻(ge)錳氮奧氏體(ti)不(bu)銹鑄鋼(gang)的特性
鉻錳氮奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)是無鎳和(he)低鎳奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)，雖然在新的國家標(biao)準(zhun)中沒有(you)(you)，但傳統的奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)有(you)(you)ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13Mo2N、ZG10Cr17Mn13Mo2CuN、ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N和(he)ZG10Cr17MnNi3Mo3Cu2N等。
該類鋼(gang)以(yi)強烈(lie)形(xing)成奧氏體元素錳和氮取代高含(han)量的鎳，并(bing)加入鉬、銅等，以(yi)提高鋼(gang)的耐蝕性。其耐蝕性略(lve)低于鉻(ge)鎳奧氏體不銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)，但強度(du)比鉻(ge)鎳奧氏體不銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)高。
鉻(ge)錳氮(dan)鑄(zhu)(zhu)造不銹鋼應(ying)進行1100℃水淬處理，使碳化(hua)物固(gu)溶(rong)以提高其耐蝕性(xing)(xing)金(jin)相組織為奧氏體(ti)(ti)和少量鐵素體(ti)(ti)（5％～20％）的(de)復(fu)相組織。鋼的(de)流(liu)動(dong)性(xing)(xing)好(hao)，鑄(zhu)(zhu)造時氣孔敏(min)感(gan)性(xing)(xing)較大(da)(da)，造型宜用干型，并用鉻(ge)礦砂、鋯砂等(deng)涂料。鋼的(de)鑄(zhu)(zhu)造體(ti)(ti)收縮(suo)較大(da)(da)，如ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N在1475℃澆注體(ti)(ti)積總收縮(suo)為5.7％。鑄(zhu)(zhu)造收縮(suo)率取2.2％～2.3％。這類鑄(zhu)(zhu)鋼的(de)焊接性(xing)(xing)良好(hao)，可在室溫(wen)下焊接。
二、 鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼的鑄造
典(dian)型鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)不銹鋼ZG10Cr17具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐酸(suan)性，其他(ta)類鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)不銹鋼是在ZG10Cr17鋼的(de)(de)(de)(de)基礎上(shang)適當加入鉬(mu)、硅、鈮(ni)(ni)等可(ke)(ke)提高鑄(zhu)鋼的(de)(de)(de)(de)耐蝕性的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)(su)，加入鈦可(ke)(ke)細化(hua)晶(jing)粒，加入稀土(tu)可(ke)(ke)改善鑄(zhu)造性能(neng)。鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)鑄(zhu)造不銹鑄(zhu)鋼在氧化(hua)性酸(suan)類，特(te)別(bie)是硝酸(suan)溶液中有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性；隨著鋼中鋁、鉬(mu)、硅、鈮(ni)(ni)等含量的(de)(de)(de)(de)提高，耐蝕性增加。但是鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)力(li)學性能(neng)較(jiao)(jiao)差，特(te)別(bie)是韌性低(di)，只適用于載荷(he)較(jiao)(jiao)低(di)、無沖擊(ji)載荷(he)的(de)(de)(de)(de)場合，影響了其應(ying)用。雖然在一(yi)些硝酸(suan)生產(chan)廠家仍在應(ying)用，但未納入新的(de)(de)(de)(de)國家標準。
鑄(zhu)造鐵(tie)素體(ti)不銹鋼(gang)大多在消除應(ying)力退(tui)(tui)火(huo)(huo)后(hou)使用，退(tui)(tui)火(huo)(huo)后(hou)的組織為鐵(tie)素體(ti)和碳(tan)(tan)化(hua)物，一般在750～800℃退(tui)(tui)火(huo)(huo)，爐(lu)冷(leng)(leng)到550℃出爐(lu)空冷(leng)(leng)。當加熱到850℃以(yi)上時，鋼(gang)有晶粒強(qiang)烈(lie)長大傾向。在450～510℃長期加熱會產(chan)生475℃脆性(xing)。為了細(xi)化(hua)晶粒，可在鋼(gang)中加入鈦、氮等元素。鋼(gang)的流動性(xing)隨碳(tan)(tan)、鉻、錳、硅含量的增加而提高。焊(han)接(jie)性(xing)尚可，焊(han)補(bu)時鑄(zhu)件(jian)應(ying)預熱到300～400℃，焊(han)后(hou)應(ying)進(jin)行退(tui)(tui)火(huo)(huo)熱處理(li)。
鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)鑄(zhu)造性能較差，鑄(zhu)造收縮率一般(ban)為1.4％～1.6％，鑄(zhu)造時晶粒粗(cu)大。鉻(ge)含量很高(gao)的(de)鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，如2GCr28鋼(gang)鑄(zhu)造時，鑄(zhu)件的(de)熱裂(lie)傾向性大。
三、馬氏體不銹(xiu)鋼的鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4（QT2）和(he)ZGCr16Ni5Mo等馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹鑄(zhu)鋼(gang)耐大氣(qi)腐蝕(shi)性(xing)較好(hao)，經熱處(chu)理和(he)拋(pao)光后最穩定(ding)。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)和(he)強度、硬度較ZG15Cr12鋼(gang)稍高。這兩種(zhong)鑄(zhu)鋼(gang)及(ji)其他鑄(zhu)造(zao)馬(ma)(ma)氏體(ti)鋼(gang)，用于承受沖(chong)擊載荷和(he)要求韌性(xing)，并在(zai)腐蝕(shi)性(xing)不強及(ji)常溫下的(de)(de)有(you)機酸(suan)(suan)水(shui)(shui)溶液，或者要求防污染的(de)(de)介(jie)質(zhi)中(zhong)工(gong)作的(de)(de)零(ling)件(jian)。例如，在(zai)維尼綸工(gong)業中(zhong)，可(ke)用于聚乙(yi)(yi)烯醇、醋酸(suan)(suan)乙(yi)(yi)烯、醋酸(suan)(suan)甲酯、醋酸(suan)(suan)鈉溶液等介(jie)質(zhi)；在(zai)尿(niao)素工(gong)業中(zhong)，可(ke)用于含硫化氫、尿(niao)素母液等介(jie)質(zhi)，也可(ke)用于制(zhi)造(zao)水(shui)(shui)輪機轉輪（葉片）和(he)水(shui)(shui)壓機閥等。
鑄造(zao)馬氏體不銹鋼經調質處理（1050℃水冷或油淬，750℃回火(huo)）后(hou)得到(dao)鐵素體和索氏體組(zu)織。在調質狀態下(xia)鑄鋼有較(jiao)好的耐蝕性和綜合力學性能。某些較(jiao)大的復雜鑄件不宜調質處理時(shi)，也可(ke)進行退火(huo)處理，退火(huo)后(hou)的組(zu)織為(wei)鐵素體和珠光體。ZG20Cr13鋼的熔點為(wei)1480～1510℃，鑄造(zao)時(shi)流動性較(jiao)差，應(ying)提(ti)高(gao)澆注溫度和澆注速度。焊(han)接性尚可(ke)，焊(han)補時(shi)應(ying)將鑄件預熱(re)到(dao)200～300℃，焊(han)后(hou)應(ying)進行退火(huo)熱(re)處理。
