不銹鋼的零部件鑄(zhu)造(zao)大多是采用(yong)電弧爐(lu)或(huo)感應爐(lu)冶煉，利用(yong)砂型、陶瓷型或(huo)熔模(mo)等各種鑄(zhu)造(zao)方(fang)法，直(zhi)接鑄(zhu)造(zao)出(chu)接近于(yu)成(cheng)品形狀的鑄(zhu)件。相同成(cheng)分的材料直(zhi)接鑄(zhu)造(zao)成(cheng)零部件可改善其(qi)某些性能，降低成(cheng)本(ben)，簡化工藝(yi)，提(ti)高企業的經(jing)濟效益(yi)。
一般情況下，鑄(zhu)造零(ling)部件與(yu)采用鍛(duan)、軋工(gong)(gong)藝生產的零(ling)件相比，具(ju)有更(geng)高的抗(kang)冷、熱(re)疲(pi)勞(lao)裂紋的性能。由于鑄(zhu)造零(ling)件沒有明顯的組織方向性，所以不存在鍛(duan)、軋狀(zhuang)態的各向異性問題(ti)，因此(ci)在熱(re)處理過程中，變(bian)形(xing)比較均勻，尺寸容易控制(zhi)，加工(gong)(gong)余量較小。
不銹(xiu)鋼鑄造(zao)工(gong)(gong)藝常(chang)常(chang)用(yong)于鑄造(zao)在腐蝕介質中工(gong)(gong)作的(de)泵殼(ke)、閥(fa)、葉輪等，形狀復雜的(de)零部件也廣泛采用(yong)鑄造(zao)不銹(xiu)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%。
合金在鑄(zhu)造過程中(zhong)表現出的(de)性能(neng)主要有充型能(neng)力和收縮性。
鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)是(shi)在凝(ning)固(gu)過(guo)程(cheng)中(zhong)不經歷(li)共晶(jing)轉變的(de)(de)(de)用(yong)于生產鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)鐵(tie)基合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)總稱，是(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)一種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)分為(wei)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造碳鋼(gang)、鑄(zhu)(zhu)(zhu)造低合(he)(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)和(he)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造特種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)三類(lei)(lei)。不銹(xiu)鋼(gang)是(shi)其第三類(lei)(lei)，即(ji)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造特種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)。為(wei)適(shi)應特殊需(xu)(xu)要而煉(lian)制的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)，品種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)繁多，通常含有一種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)或多種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)含量(liang)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su)，以滿足(zu)獲得某(mou)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)特殊性能的(de)(de)(de)需(xu)(xu)要。例(li)如，含錳11%~14%的(de)(de)(de)高(gao)錳鋼(gang)，就具有耐沖擊和(he)耐磨損的(de)(de)(de)性能，多用(yong)于礦山機(ji)械、工(gong)(gong)程(cheng)機(ji)械的(de)(de)(de)耐磨零(ling)件。以鉻或鉻－鎳為(wei)主(zhu)要合(he)(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)不銹(xiu)鋼(gang)，用(yong)于有腐蝕(shi)或溫度在650℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境中(zhong)工(gong)(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)零(ling)件，如化工(gong)(gong)用(yong)閥體、泵、容器或大(da)容量(liang)電(dian)站的(de)(de)(de)汽輪機(ji)殼體等。
1. 奧氏體不銹鋼鑄造
鑄造奧氏體(ti)不銹鋼，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏體不(bu)銹鋼和鑄造鐵素體不銹鋼，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(ge)-鎳奧氏體不銹鋼的鑄造(zao)特性
鉻－鎳奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)很高(gao)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性，與其他類(lei)不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)比，其耐蝕(shi)性是最(zui)(zui)好的(de)(de)(de)一類(lei)。該類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)韌性和(he)塑性，易于(yu)加工成各種(zhong)形(xing)狀的(de)(de)(de)零件(jian)，在熱處理加熱時不(bu)(bu)發(fa)生α=y相(xiang)變，并(bing)具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)焊接性。這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)主要缺點是價格較貴。但由于(yu)它具有(you)(you)最(zui)(zui)好的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性，仍(reng)然是鑄(zhu)(zhu)造不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中使用最(zui)(zui)廣泛(fan)的(de)(de)(de)一類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)。國家標準中的(de)(de)(de)14種(zhong)奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)全(quan)部是鉻－鎳奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)。
b. 鉻-錳(meng)-氮奧氏體不銹(xiu)鑄鋼的特性
鉻－錳(meng)－氮(dan)奧(ao)氏(shi)體不銹鑄(zhu)鋼(gang)是(shi)無鎳和低鎳奧(ao)氏(shi)體不銹鑄(zhu)鋼(gang)，雖然在新的(de)國家標準中(zhong)沒有，但(dan)傳(chuan)統的(de)奧(ao)氏(shi)體不銹鑄(zhu)鋼(gang)有ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13M02N、ZG10Cr17Mn13M02CuN、ZG10Cr17Mn13M02Cu2N和ZG10Cr17MnNi3M03Cu2N等。
該類鋼(gang)(gang)以強(qiang)烈形成奧(ao)氏體(ti)的(de)元(yuan)素錳和氮取代高含量的(de)鎳，并加入鉬、銅等(deng)，以提(ti)高鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)。其(qi)耐蝕(shi)性(xing)略低于鉻－鎳奧(ao)氏體(ti)不銹鑄(zhu)鋼(gang)(gang)，但(dan)強(qiang)度比鉻－鎳奧(ao)氏體(ti)不銹鑄(zhu)鋼(gang)(gang)高。
鉻－錳－氮鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)不銹(xiu)鋼應進行1100℃水淬處理，使碳化物固溶(rong)以提高其耐蝕(shi)性(xing)(xing)金相組織為奧氏體和少(shao)量(liang)鐵(tie)素體（5%~20%)的復相組織。鋼的流動性(xing)(xing)好，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)時(shi)氣孔敏感性(xing)(xing)較大(da)(da)，造(zao)型宜用干型，并用鉻礦砂、鋯砂等涂(tu)料。鋼的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)體收(shou)縮較大(da)(da)，如ZG10Cr17Mn13M02Cu2N在1475℃澆注(zhu)體積總收(shou)縮為5.7%,鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)收(shou)縮率(lv)取(qu)2.2%~2.3%.這(zhe)類鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼的焊(han)接(jie)性(xing)(xing)良好，可在室溫(wen)下焊(han)接(jie)。
2. 馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4(QT2)和(he)(he)(he)(he)ZGCr16Ni5Mo等馬(ma)氏(shi)體鑄(zhu)造(zao)(zao)不銹鑄(zhu)鋼耐大氣腐蝕(shi)性較好，經熱(re)處(chu)理和(he)(he)(he)(he)拋(pao)光后最穩定。ZG20Cr13鋼的(de)耐蝕(shi)性和(he)(he)(he)(he)強度、硬度較ZG15Cr12鋼稍高。這兩種鑄(zhu)鋼及其他鑄(zhu)造(zao)(zao)馬(ma)氏(shi)體鋼，用于(yu)承受沖擊載(zai)荷和(he)(he)(he)(he)要求韌性，并在腐蝕(shi)性不強及常溫下的(de)有機酸水溶(rong)液(ye)(ye)，或(huo)者要求防污染(ran)的(de)介(jie)質(zhi)中工(gong)作的(de)零件。例如在維尼綸(lun)工(gong)業中，可用于(yu)聚(ju)乙烯(xi)醇、醋酸乙烯(xi)、醋酸甲酯、醋酸鈉溶(rong)液(ye)(ye)等介(jie)質(zhi)；在尿素工(gong)業中，可用于(yu)含硫化氫、尿素母液(ye)(ye)等介(jie)質(zhi)，也可用于(yu)制(zhi)造(zao)(zao)水輪機轉(zhuan)輪（葉片）和(he)(he)(he)(he)水壓機閥等。
鑄(zhu)(zhu)造馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼經調(diao)質處(chu)(chu)(chu)理(li)（1050℃水冷或油淬(cui)，750℃回火）后得到(dao)鐵素體(ti)和索氏(shi)體(ti)組織(zhi)。在(zai)調(diao)質狀態(tai)下鑄(zhu)(zhu)件(jian)有(you)較(jiao)好(hao)的(de)耐蝕性和綜合(he)力學性能。某(mou)些(xie)較(jiao)大的(de)復雜鑄(zhu)(zhu)件(jian)不(bu)宜(yi)調(diao)質處(chu)(chu)(chu)理(li)時，也可進(jin)行退(tui)火處(chu)(chu)(chu)理(li)，退(tui)火后的(de)組織(zhi)為鐵素體(ti)和珠光體(ti)。ZG20Cr13鋼的(de)熔點為1480~1510℃,鑄(zhu)(zhu)造時流(liu)動性較(jiao)差，應(ying)提高(gao)澆注溫度和澆注速度。焊接性尚可，焊補(bu)時應(ying)將(jiang)鑄(zhu)(zhu)件(jian)預熱(re)(re)到(dao)200~300℃,焊后應(ying)進(jin)行退(tui)火熱(re)(re)處(chu)(chu)(chu)理(li)。
3. 鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)鑄(zhu)造
典型鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)ZG10Cr17具有良(liang)好的(de)耐酸(suan)(suan)性(xing)(xing)，其他類鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)是在ZG10Cr17鋼(gang)的(de)基礎上適當加入(ru)鉬、硅、鈮(ni)等可提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)元素(su)，加入(ru)鈦可細化晶粒，加人稀土可改善鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能。鐵素(su)體鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)不銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)在氧化性(xing)(xing)酸(suan)(suan)類，特別(bie)是硝酸(suan)(suan)溶液(ye)中有良(liang)好的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)；隨(sui)著鋼(gang)中鋁、鉬、硅、鈮(ni)等含量的(de)提高，耐蝕(shi)性(xing)(xing)增加。但是鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵素(su)體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)力學性(xing)(xing)能較差，特別(bie)是韌性(xing)(xing)低(di)，只適用于載荷較低(di)、無沖擊(ji)載荷的(de)場(chang)合(he)，影(ying)響了(le)其應(ying)用。雖然在一些(xie)硝酸(suan)(suan)生產廠家仍在應(ying)用，但未(wei)納(na)人新的(de)國家標準。
鑄造鐵素體不銹鋼大(da)多在(zai)(zai)消(xiao)除應力(li)退(tui)火(huo)后使(shi)用(yong)，退(tui)火(huo)后的組(zu)織為(wei)鐵素體和碳化物，一般在(zai)(zai)750~800℃退(tui)火(huo)，爐(lu)冷到(dao)550℃出爐(lu)空冷。當加(jia)熱(re)到(dao)850℃以上(shang)時，鋼有晶粒強(qiang)烈(lie)長(chang)大(da)的傾向(xiang)。在(zai)(zai)450~510℃長(chang)期加(jia)熱(re)會產(chan)生475℃脆性(xing)。為(wei)了細化晶粒，可在(zai)(zai)鋼中加(jia)入(ru)鈦、氮等元素。鋼的流動(dong)性(xing)隨碳、鉻、錳、硅含量的增加(jia)而提高。焊接性(xing)尚可，焊補時鑄件應預(yu)熱(re)到(dao)300~400℃,焊后應進行退(tui)火(huo)熱(re)處(chu)理。
鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼的鑄造(zao)性(xing)能較差，鑄造(zao)收縮率(lv)一般為1.4%~1.6%,鑄造(zao)時(shi)晶粒粗(cu)大(da)。鉻(ge)含量很高的鐵素(su)體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼，如2GCr28鋼鑄造(zao)時(shi)，鑄件的熱裂傾向性(xing)大(da)。
