不銹鋼的(de)零(ling)部件鑄(zhu)造(zao)大(da)多是采(cai)用電弧爐或感應爐冶煉(lian)，利(li)用砂型、陶瓷型或熔模等各種鑄(zhu)造(zao)方法，直(zhi)(zhi)接(jie)鑄(zhu)造(zao)出接(jie)近于成品形狀的(de)鑄(zhu)件。相同成分的(de)材料直(zhi)(zhi)接(jie)鑄(zhu)造(zao)成零(ling)部件可改善其某些性能，降低成本，簡化工藝，提高企業的(de)經濟效益。
一般情況下，鑄造(zao)零(ling)部件(jian)與采(cai)用鍛、軋工藝生產的(de)(de)(de)零(ling)件(jian)相(xiang)比，具有更(geng)高的(de)(de)(de)抗冷、熱疲勞裂紋的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能。由(you)于(yu)鑄造(zao)零(ling)件(jian)沒有明顯的(de)(de)(de)組(zu)織方向性(xing)(xing)，所以不存在鍛、軋狀態的(de)(de)(de)各(ge)向異性(xing)(xing)問題，因此在熱處理過(guo)程(cheng)中，變形比較(jiao)均(jun)勻，尺(chi)寸容(rong)易控(kong)制(zhi)，加工余量較(jiao)小。
不銹鋼(gang)鑄(zhu)造(zao)工藝常常用(yong)于鑄(zhu)造(zao)在腐蝕(shi)介質中工作(zuo)的泵殼、閥、葉(xie)輪等，形(xing)狀復雜的零部件也廣泛采用(yong)鑄(zhu)造(zao)不銹鋼(gang)。
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%。
合金在鑄造過程(cheng)中表現出的性能(neng)主(zhu)要有(you)充型(xing)能(neng)力(li)和收縮性。
鑄(zhu)鋼是(shi)在(zai)凝固過程(cheng)中(zhong)不經(jing)歷共晶轉變的(de)(de)用(yong)于生產鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)鐵(tie)基合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)總稱，是(shi)鑄(zhu)造(zao)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)。鑄(zhu)鋼分為(wei)鑄(zhu)造(zao)碳鋼、鑄(zhu)造(zao)低(di)合(he)金(jin)(jin)鋼和鑄(zhu)造(zao)特種(zhong)(zhong)(zhong)鋼三類(lei)。不銹鋼是(shi)其(qi)第(di)三類(lei)，即鑄(zhu)造(zao)特種(zhong)(zhong)(zhong)鋼。為(wei)適應特殊需(xu)要(yao)而煉制的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)鑄(zhu)鋼，品種(zhong)(zhong)(zhong)繁多(duo)，通常(chang)含有一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)或(huo)(huo)多(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)高含量(liang)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)元素，以(yi)滿足(zu)獲得某種(zhong)(zhong)(zhong)特殊性能的(de)(de)需(xu)要(yao)。例如(ru)(ru)，含錳(meng)11%~14%的(de)(de)高錳(meng)鋼，就具有耐(nai)沖擊和耐(nai)磨損的(de)(de)性能，多(duo)用(yong)于礦(kuang)山機械(xie)、工(gong)程(cheng)機械(xie)的(de)(de)耐(nai)磨零件(jian)。以(yi)鉻或(huo)(huo)鉻－鎳為(wei)主要(yao)合(he)金(jin)(jin)元素的(de)(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)不銹鋼，用(yong)于有腐蝕或(huo)(huo)溫度在(zai)650℃以(yi)上的(de)(de)高溫環境中(zhong)工(gong)作的(de)(de)零件(jian)，如(ru)(ru)化工(gong)用(yong)閥體、泵、容器或(huo)(huo)大(da)容量(liang)電站的(de)(de)汽輪機殼體等。
1. 奧氏(shi)體不銹鋼(gang)鑄(zhu)造
鑄造奧氏(shi)體(ti)不銹鋼，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼和鑄造鐵素體不(bu)銹鋼，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-鎳(nie)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的鑄(zhu)造特(te)性
鉻－鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)具有很(hen)高的耐蝕性(xing)(xing)(xing)，與其(qi)(qi)他類(lei)不(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)相比，其(qi)(qi)耐蝕性(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)最(zui)好的一類(lei)。該類(lei)鋼(gang)具有優良(liang)的韌性(xing)(xing)(xing)和(he)塑(su)性(xing)(xing)(xing)，易于加工成各(ge)種形狀(zhuang)的零件(jian)，在熱處理加熱時(shi)不(bu)發(fa)生α=y相變，并具有優良(liang)的焊(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)。這類(lei)鋼(gang)的主要缺點(dian)是(shi)(shi)價格較貴(gui)。但由(you)于它具有最(zui)好的耐蝕性(xing)(xing)(xing)，仍然是(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)造不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)使用最(zui)廣泛的一類(lei)鋼(gang)。國家(jia)標(biao)準中(zhong)的14種奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)全(quan)部是(shi)(shi)鉻－鎳(nie)奧(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)。
b. 鉻-錳-氮奧氏體不銹鑄鋼的特(te)性
鉻－錳－氮奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)是無鎳(nie)和(he)低鎳(nie)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)，雖然在新的(de)國家標準中沒有(you)，但傳(chuan)統的(de)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)有(you)ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13M02N、ZG10Cr17Mn13M02CuN、ZG10Cr17Mn13M02Cu2N和(he)ZG10Cr17MnNi3M03Cu2N等(deng)。
該類鋼以強(qiang)烈形(xing)成奧氏體(ti)的元素錳和氮取代高含(han)量(liang)的鎳，并加入鉬(mu)、銅(tong)等，以提(ti)高鋼的耐蝕(shi)性。其耐蝕(shi)性略低于鉻(ge)(ge)－鎳奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鑄鋼，但(dan)強(qiang)度比鉻(ge)(ge)－鎳奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鑄鋼高。
鉻(ge)－錳(meng)－氮鑄造(zao)(zao)不銹鋼(gang)應進行1100℃水淬(cui)處理，使碳化物固溶以提高(gao)其耐蝕性(xing)(xing)金相組織(zhi)為奧氏體和少量(liang)鐵(tie)素體（5%~20%)的(de)(de)復(fu)相組織(zhi)。鋼(gang)的(de)(de)流動性(xing)(xing)好(hao)，鑄造(zao)(zao)時氣孔敏感性(xing)(xing)較大，造(zao)(zao)型宜用(yong)干型，并用(yong)鉻(ge)礦砂、鋯(gao)砂等涂(tu)料。鋼(gang)的(de)(de)鑄造(zao)(zao)體收縮較大，如ZG10Cr17Mn13M02Cu2N在1475℃澆注體積總收縮為5.7%,鑄造(zao)(zao)收縮率取2.2%~2.3%.這類鑄鋼(gang)的(de)(de)焊接性(xing)(xing)良好(hao)，可在室溫(wen)下焊接。
2. 馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4(QT2)和ZGCr16Ni5Mo等馬氏體(ti)鑄(zhu)造不銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)耐(nai)大氣腐(fu)蝕性(xing)較好，經熱(re)處理和拋光后最(zui)穩定。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)和強度(du)、硬度(du)較ZG15Cr12鋼(gang)稍高。這兩種(zhong)鑄(zhu)鋼(gang)及其他鑄(zhu)造馬氏體(ti)鋼(gang)，用(yong)于(yu)承受沖(chong)擊載荷和要求(qiu)韌性(xing)，并在(zai)腐(fu)蝕性(xing)不強及常(chang)溫下的(de)有機(ji)酸水(shui)溶液，或者(zhe)要求(qiu)防污染的(de)介質(zhi)(zhi)中工(gong)作(zuo)的(de)零件。例如在(zai)維尼綸(lun)工(gong)業中，可用(yong)于(yu)聚乙烯(xi)醇、醋(cu)酸乙烯(xi)、醋(cu)酸甲酯、醋(cu)酸鈉(na)溶液等介質(zhi)(zhi)；在(zai)尿素(su)工(gong)業中，可用(yong)于(yu)含硫化(hua)氫、尿素(su)母液等介質(zhi)(zhi)，也可用(yong)于(yu)制造水(shui)輪機(ji)轉輪（葉(xie)片）和水(shui)壓(ya)機(ji)閥(fa)等。
鑄(zhu)(zhu)造馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)經(jing)調質(zhi)處(chu)(chu)理(li)（1050℃水冷或(huo)油(you)淬，750℃回火(huo)(huo)）后(hou)得(de)到鐵(tie)素體(ti)和(he)(he)索氏體(ti)組(zu)(zu)織。在調質(zhi)狀(zhuang)態下鑄(zhu)(zhu)件有(you)較(jiao)好(hao)的(de)耐(nai)蝕性和(he)(he)綜合力學性能。某些較(jiao)大的(de)復雜鑄(zhu)(zhu)件不(bu)宜調質(zhi)處(chu)(chu)理(li)時，也可進(jin)行退火(huo)(huo)處(chu)(chu)理(li)，退火(huo)(huo)后(hou)的(de)組(zu)(zu)織為鐵(tie)素體(ti)和(he)(he)珠(zhu)光體(ti)。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)熔點(dian)為1480~1510℃,鑄(zhu)(zhu)造時流(liu)動性較(jiao)差，應(ying)(ying)提高澆注溫度(du)和(he)(he)澆注速度(du)。焊(han)接性尚可，焊(han)補時應(ying)(ying)將鑄(zhu)(zhu)件預熱到200~300℃,焊(han)后(hou)應(ying)(ying)進(jin)行退火(huo)(huo)熱處(chu)(chu)理(li)。
3. 鐵素體不銹(xiu)鋼鑄造(zao)
典(dian)型鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼ZG10Cr17具有良(liang)好(hao)的(de)耐酸(suan)性(xing)(xing)，其(qi)他類鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼是(shi)(shi)在(zai)ZG10Cr17鋼的(de)基(ji)礎上(shang)適(shi)當加入鉬(mu)、硅(gui)、鈮等(deng)(deng)可提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鋼耐蝕性(xing)(xing)的(de)元素(su)，加入鈦可細化晶粒(li)，加人稀土可改善鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能。鐵素(su)體(ti)(ti)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)不銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)鋼在(zai)氧化性(xing)(xing)酸(suan)類，特別是(shi)(shi)硝酸(suan)溶液中有良(liang)好(hao)的(de)耐蝕性(xing)(xing)；隨著(zhu)鋼中鋁、鉬(mu)、硅(gui)、鈮等(deng)(deng)含量的(de)提高，耐蝕性(xing)(xing)增加。但是(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的(de)力學性(xing)(xing)能較差，特別是(shi)(shi)韌性(xing)(xing)低，只適(shi)用(yong)(yong)于(yu)載(zai)荷較低、無沖擊(ji)載(zai)荷的(de)場合，影響了其(qi)應用(yong)(yong)。雖然在(zai)一些硝酸(suan)生產廠家仍在(zai)應用(yong)(yong)，但未(wei)納人新的(de)國(guo)家標準。
鑄造鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼大多(duo)在消(xiao)除應(ying)(ying)力退火(huo)后使(shi)用，退火(huo)后的(de)組(zu)織(zhi)為(wei)鐵(tie)素體和碳化物，一般(ban)在750~800℃退火(huo)，爐(lu)(lu)冷到(dao)550℃出(chu)爐(lu)(lu)空(kong)冷。當加熱(re)到(dao)850℃以(yi)上時(shi)，鋼有(you)晶(jing)粒強(qiang)烈長大的(de)傾向。在450~510℃長期(qi)加熱(re)會產生(sheng)475℃脆性(xing)。為(wei)了細化晶(jing)粒，可在鋼中加入鈦(tai)、氮等元(yuan)素。鋼的(de)流動性(xing)隨碳、鉻、錳、硅含量(liang)的(de)增加而提(ti)高(gao)。焊接性(xing)尚可，焊補時(shi)鑄件應(ying)(ying)預熱(re)到(dao)300~400℃,焊后應(ying)(ying)進行(xing)退火(huo)熱(re)處理。
鐵(tie)素(su)體不銹鋼的鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)性能較差，鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)收(shou)縮率一(yi)般為1.4%~1.6%,鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)時晶粒粗大。鉻含量很高的鐵(tie)素(su)體不銹鋼，如(ru)2GCr28鋼鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)時，鑄(zhu)(zhu)件(jian)的熱裂(lie)傾(qing)向性大。
