不銹鋼(gang)的(de)零部(bu)件(jian)鑄造(zao)(zao)大多是采用電(dian)弧爐(lu)或感(gan)應(ying)爐(lu)冶(ye)煉，利用砂型、陶瓷型或熔(rong)模(mo)等各種鑄造(zao)(zao)方法，直接(jie)鑄造(zao)(zao)出(chu)接(jie)近于成(cheng)品形狀的(de)鑄件(jian)。相同成(cheng)分的(de)材料直接(jie)鑄造(zao)(zao)成(cheng)零部(bu)件(jian)可改善其某些性能，降低成(cheng)本，簡化工(gong)藝，提高企業的(de)經濟效益。
一般情況下，鑄造零部(bu)件(jian)與(yu)采用(yong)鍛、軋工藝生產(chan)的零件(jian)相(xiang)比(bi)，具(ju)有更高(gao)的抗(kang)冷(leng)、熱(re)(re)疲勞裂紋(wen)的性能。由于鑄造零件(jian)沒有明顯的組織(zhi)方(fang)向性，所以(yi)不(bu)存在鍛、軋狀態(tai)的各(ge)向異性問題(ti)，因此在熱(re)(re)處理過程(cheng)中，變(bian)形比(bi)較(jiao)均勻，尺寸容易控制，加工余量較(jiao)小。
不銹鋼(gang)鑄(zhu)造(zao)工藝常常用于鑄(zhu)造(zao)在腐(fu)蝕(shi)介質中(zhong)工作的(de)泵殼、閥、葉輪等，形(xing)狀(zhuang)復雜(za)的(de)零部(bu)件也廣泛采(cai)用鑄(zhu)造(zao)不銹鋼(gang)。
用于耐腐蝕的鑄造不銹(xiu)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(he)金(jin)在(zai)鑄造過程中表現(xian)出的性(xing)能主(zhu)要有充型能力和收縮性(xing)。
鑄(zhu)鋼(gang)是(shi)在凝固過程(cheng)中不經(jing)歷共晶轉變的(de)用(yong)于生產鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)鐵基合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)總稱，是(shi)鑄(zhu)造合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)一種(zhong)。鑄(zhu)鋼(gang)分為(wei)鑄(zhu)造碳(tan)鋼(gang)、鑄(zhu)造低合(he)(he)金(jin)(jin)鋼(gang)和鑄(zhu)造特(te)(te)種(zhong)鋼(gang)三類。不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)其第三類，即鑄(zhu)造特(te)(te)種(zhong)鋼(gang)。為(wei)適應特(te)(te)殊需要而煉(lian)制(zhi)的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)鑄(zhu)鋼(gang)，品種(zhong)繁多(duo)，通常含(han)(han)有一種(zhong)或多(duo)種(zhong)高(gao)含(han)(han)量的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)元素，以(yi)滿足獲得某(mou)種(zhong)特(te)(te)殊性能的(de)需要。例如，含(han)(han)錳11%~14%的(de)高(gao)錳鋼(gang)，就具(ju)有耐(nai)沖擊(ji)和耐(nai)磨損的(de)性能，多(duo)用(yong)于礦(kuang)山機械、工程(cheng)機械的(de)耐(nai)磨零件(jian)(jian)(jian)。以(yi)鉻或鉻－鎳為(wei)主要合(he)(he)金(jin)(jin)元素的(de)各種(zhong)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，用(yong)于有腐蝕或溫(wen)度在650℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)中工作的(de)零件(jian)(jian)(jian)，如化工用(yong)閥體(ti)(ti)、泵、容器或大容量電站(zhan)的(de)汽輪機殼(ke)體(ti)(ti)等。
1. 奧氏體不銹鋼鑄(zhu)造
鑄造奧氏體(ti)不(bu)銹鋼，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏體不銹鋼和鑄造鐵(tie)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-鎳奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼的鑄造特性
鉻(ge)－鎳奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼(gang)具(ju)有(you)(you)很(hen)高的耐(nai)蝕性(xing)，與其他類(lei)(lei)(lei)不(bu)銹鑄鋼(gang)相比，其耐(nai)蝕性(xing)是(shi)(shi)最好(hao)的一(yi)類(lei)(lei)(lei)。該類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)具(ju)有(you)(you)優良的韌性(xing)和(he)塑性(xing)，易于(yu)加工成各(ge)種形狀(zhuang)的零件，在熱處(chu)理加熱時不(bu)發生α=y相變(bian)，并具(ju)有(you)(you)優良的焊接性(xing)。這類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)的主要缺點是(shi)(shi)價格較貴。但(dan)由于(yu)它(ta)具(ju)有(you)(you)最好(hao)的耐(nai)蝕性(xing)，仍然是(shi)(shi)鑄造不(bu)銹鋼(gang)中使用最廣泛的一(yi)類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)。國(guo)家標準中的14種奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼(gang)全部是(shi)(shi)鉻(ge)－鎳奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼(gang)。
b. 鉻-錳-氮奧氏體不銹鑄鋼的特性
鉻－錳－氮奧氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼是(shi)無鎳和低鎳奧氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼，雖然在(zai)新(xin)的國家標準中(zhong)沒(mei)有，但傳統的奧氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼有ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13M02N、ZG10Cr17Mn13M02CuN、ZG10Cr17Mn13M02Cu2N和ZG10Cr17MnNi3M03Cu2N等(deng)。
該類鋼(gang)以(yi)(yi)強烈形成奧氏(shi)體的元(yuan)素(su)錳和氮取代高(gao)含量(liang)的鎳(nie)，并加入鉬、銅等，以(yi)(yi)提高(gao)鋼(gang)的耐蝕性。其耐蝕性略低于鉻－鎳(nie)奧氏(shi)體不銹(xiu)鑄鋼(gang)，但強度比鉻－鎳(nie)奧氏(shi)體不銹(xiu)鑄鋼(gang)高(gao)。
鉻(ge)－錳(meng)－氮鑄(zhu)造(zao)不(bu)銹鋼(gang)應進(jin)行1100℃水淬處理，使碳(tan)化物固溶以(yi)提(ti)高其耐(nai)蝕性(xing)金相組(zu)織(zhi)為奧氏(shi)體和(he)少(shao)量鐵素體（5%~20%)的(de)(de)復(fu)相組(zu)織(zhi)。鋼(gang)的(de)(de)流動性(xing)好(hao)，鑄(zhu)造(zao)時(shi)氣孔敏感(gan)性(xing)較(jiao)大，造(zao)型宜用干型，并用鉻(ge)礦(kuang)砂、鋯砂等涂料。鋼(gang)的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)體收(shou)縮較(jiao)大，如(ru)ZG10Cr17Mn13M02Cu2N在1475℃澆注體積(ji)總(zong)收(shou)縮為5.7%,鑄(zhu)造(zao)收(shou)縮率取2.2%~2.3%.這類鑄(zhu)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接性(xing)良好(hao)，可在室溫(wen)下焊(han)接。
2. 馬氏體不銹鋼鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4(QT2)和(he)ZGCr16Ni5Mo等馬(ma)(ma)氏體(ti)鑄(zhu)造不(bu)(bu)銹鑄(zhu)鋼耐大氣腐(fu)蝕性(xing)較(jiao)(jiao)好(hao)，經熱處(chu)理和(he)拋(pao)光(guang)后最穩定。ZG20Cr13鋼的(de)耐蝕性(xing)和(he)強度(du)、硬度(du)較(jiao)(jiao)ZG15Cr12鋼稍高。這兩(liang)種鑄(zhu)鋼及其他鑄(zhu)造馬(ma)(ma)氏體(ti)鋼，用(yong)于(yu)承受沖擊載荷和(he)要(yao)求韌性(xing)，并在(zai)腐(fu)蝕性(xing)不(bu)(bu)強及常(chang)溫下的(de)有機(ji)酸(suan)(suan)水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)，或(huo)者要(yao)求防(fang)污染(ran)的(de)介質(zhi)(zhi)中(zhong)工作的(de)零件。例如在(zai)維尼綸工業(ye)中(zhong)，可用(yong)于(yu)聚乙(yi)烯(xi)醇、醋(cu)酸(suan)(suan)乙(yi)烯(xi)、醋(cu)酸(suan)(suan)甲酯、醋(cu)酸(suan)(suan)鈉溶(rong)液(ye)等介質(zhi)(zhi)；在(zai)尿素工業(ye)中(zhong)，可用(yong)于(yu)含硫化氫(qing)、尿素母液(ye)等介質(zhi)(zhi)，也(ye)可用(yong)于(yu)制造水(shui)(shui)輪(lun)機(ji)轉輪(lun)（葉片）和(he)水(shui)(shui)壓(ya)機(ji)閥等。
鑄造馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)經調(diao)(diao)質處理（1050℃水冷或油淬，750℃回火(huo)）后(hou)得到鐵素(su)體和索(suo)氏(shi)體組織(zhi)(zhi)。在調(diao)(diao)質狀態下鑄件有(you)較(jiao)好的(de)(de)(de)耐蝕性和綜合力學性能。某些(xie)較(jiao)大的(de)(de)(de)復雜鑄件不宜調(diao)(diao)質處理時(shi)，也可(ke)進行退火(huo)處理，退火(huo)后(hou)的(de)(de)(de)組織(zhi)(zhi)為(wei)鐵素(su)體和珠光體。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)(de)(de)熔點為(wei)1480~1510℃,鑄造時(shi)流動性較(jiao)差，應提(ti)高(gao)澆注溫度和澆注速(su)度。焊接性尚(shang)可(ke)，焊補時(shi)應將(jiang)鑄件預(yu)熱到200~300℃,焊后(hou)應進行退火(huo)熱處理。
3. 鐵(tie)素體不銹鋼鑄造(zao)
典型(xing)鑄(zhu)(zhu)造鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)ZG10Cr17具有良(liang)好的(de)耐(nai)酸(suan)性(xing)(xing)，其他(ta)類鑄(zhu)(zhu)造鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是在ZG10Cr17鋼(gang)(gang)的(de)基礎(chu)上適當加(jia)(jia)入鉬、硅、鈮等(deng)可(ke)提(ti)高鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)耐(nai)蝕性(xing)(xing)的(de)元素，加(jia)(jia)入鈦可(ke)細化(hua)晶(jing)粒(li)，加(jia)(jia)人稀土可(ke)改善(shan)鑄(zhu)(zhu)造性(xing)(xing)能(neng)(neng)。鐵素體(ti)鑄(zhu)(zhu)造不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)在氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)酸(suan)類，特別是硝酸(suan)溶液(ye)中(zhong)有良(liang)好的(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)；隨著鋼(gang)(gang)中(zhong)鋁、鉬、硅、鈮等(deng)含量的(de)提(ti)高，耐(nai)蝕性(xing)(xing)增加(jia)(jia)。但(dan)(dan)是鑄(zhu)(zhu)造鐵素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)較(jiao)差(cha)，特別是韌性(xing)(xing)低，只適用(yong)(yong)于載荷(he)較(jiao)低、無沖(chong)擊載荷(he)的(de)場合，影響了(le)其應用(yong)(yong)。雖然在一些硝酸(suan)生產廠家(jia)仍在應用(yong)(yong)，但(dan)(dan)未納人新的(de)國家(jia)標準。
鑄造鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)大(da)多在(zai)消除(chu)應(ying)力退(tui)火(huo)(huo)后使用，退(tui)火(huo)(huo)后的組織為(wei)鐵素(su)體(ti)和(he)碳化物，一(yi)般在(zai)750~800℃退(tui)火(huo)(huo)，爐冷到550℃出爐空(kong)冷。當加(jia)熱到850℃以上時(shi)，鋼(gang)(gang)有晶(jing)粒(li)強烈長大(da)的傾向。在(zai)450~510℃長期(qi)加(jia)熱會產生475℃脆性(xing)(xing)。為(wei)了細化晶(jing)粒(li)，可在(zai)鋼(gang)(gang)中加(jia)入鈦、氮等元素(su)。鋼(gang)(gang)的流動性(xing)(xing)隨碳、鉻、錳、硅(gui)含量的增加(jia)而(er)提(ti)高。焊接性(xing)(xing)尚可，焊補(bu)時(shi)鑄件應(ying)預熱到300~400℃,焊后應(ying)進行退(tui)火(huo)(huo)熱處理。
鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的鑄(zhu)造(zao)性(xing)能較差(cha)，鑄(zhu)造(zao)收縮率(lv)一般為1.4%~1.6%,鑄(zhu)造(zao)時晶粒(li)粗大。鉻含量很高的鐵(tie)素體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼，如2GCr28鋼鑄(zhu)造(zao)時，鑄(zhu)件(jian)的熱裂傾向性(xing)大。
