不銹鋼的零部件鑄(zhu)造大多是(shi)采用(yong)電弧爐或感應爐冶煉(lian)，利用(yong)砂型(xing)、陶(tao)瓷(ci)型(xing)或熔(rong)模等(deng)各種(zhong)鑄(zhu)造方(fang)法(fa)，直接(jie)鑄(zhu)造出(chu)接(jie)近(jin)于成品(pin)形(xing)狀的鑄(zhu)件。相同成分的材料直接(jie)鑄(zhu)造成零部件可改善其某些性能，降低成本，簡化(hua)工藝，提高企業(ye)的經濟效益。
一般(ban)情況下，鑄造零部件與采用鍛、軋(ya)工藝生產的(de)零件相比(bi)，具(ju)有(you)更高(gao)的(de)抗冷、熱疲(pi)勞裂紋的(de)性能。由(you)于鑄造零件沒有(you)明顯(xian)的(de)組織方向(xiang)性，所以不(bu)存在鍛、軋(ya)狀態(tai)的(de)各向(xiang)異性問題(ti)，因此在熱處理(li)過程中，變形比(bi)較(jiao)均勻(yun)，尺寸容易控(kong)制，加工余量(liang)較(jiao)小。
不(bu)銹鋼(gang)鑄造工藝(yi)常常用于鑄造在腐(fu)蝕介質中工作的泵殼、閥、葉輪等，形(xing)狀復(fu)雜的零部件(jian)也廣泛采用鑄造不(bu)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(guo)程中表現(xian)出(chu)的(de)性(xing)能(neng)主(zhu)要有充型能(neng)力和收縮(suo)性(xing)。
鑄鋼(gang)(gang)(gang)是在凝固過程中不(bu)經歷共晶轉變的(de)(de)(de)(de)用(yong)于生產鑄件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)鐵基合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)總稱，是鑄造合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)。鑄鋼(gang)(gang)(gang)分為(wei)鑄造碳鋼(gang)(gang)(gang)、鑄造低合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)鑄造特(te)(te)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)三(san)類。不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)是其(qi)第三(san)類，即鑄造特(te)(te)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)。為(wei)適應特(te)(te)殊(shu)需(xu)要(yao)而(er)煉制(zhi)的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)鑄鋼(gang)(gang)(gang)，品種(zhong)繁多，通(tong)常(chang)含(han)有一種(zhong)或多種(zhong)高含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)，以滿足獲(huo)得某(mou)種(zhong)特(te)(te)殊(shu)性能(neng)的(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)。例如，含(han)錳11%~14%的(de)(de)(de)(de)高錳鋼(gang)(gang)(gang)，就具有耐(nai)沖擊和(he)耐(nai)磨損的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，多用(yong)于礦山機械(xie)、工程機械(xie)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)磨零件(jian)(jian)。以鉻或鉻－鎳(nie)為(wei)主要(yao)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，用(yong)于有腐蝕(shi)或溫度在650℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫環境中工作的(de)(de)(de)(de)零件(jian)(jian)，如化工用(yong)閥體(ti)、泵(beng)、容器或大(da)容量(liang)(liang)電站的(de)(de)(de)(de)汽(qi)輪機殼體(ti)等(deng)。
1. 奧氏體不銹(xiu)鋼鑄(zhu)造
鑄造奧(ao)氏(shi)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-鎳奧氏體不(bu)銹鋼的鑄(zhu)造特(te)性(xing)
鉻－鎳奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)具(ju)有很高(gao)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，與(yu)其(qi)他類不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)相比，其(qi)耐(nai)蝕(shi)性是(shi)(shi)最好的(de)(de)(de)一類。該類鋼(gang)具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)韌性和塑性，易于(yu)加工成各種(zhong)形狀的(de)(de)(de)零件，在熱處理加熱時不(bu)(bu)發生α=y相變，并具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)焊(han)接性。這類鋼(gang)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)缺(que)點是(shi)(shi)價格較貴。但由于(yu)它具(ju)有最好的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性，仍然是(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中使(shi)用最廣泛的(de)(de)(de)一類鋼(gang)。國家(jia)標準(zhun)中的(de)(de)(de)14種(zhong)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)全部是(shi)(shi)鉻－鎳奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)。
b. 鉻(ge)-錳-氮(dan)奧氏體不銹(xiu)鑄鋼的特性(xing)
鉻－錳－氮(dan)奧氏(shi)(shi)體不銹鑄(zhu)鋼(gang)是(shi)無鎳和(he)低鎳奧氏(shi)(shi)體不銹鑄(zhu)鋼(gang)，雖然在新(xin)的國家(jia)標準中沒有，但傳統的奧氏(shi)(shi)體不銹鑄(zhu)鋼(gang)有ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13M02N、ZG10Cr17Mn13M02CuN、ZG10Cr17Mn13M02Cu2N和(he)ZG10Cr17MnNi3M03Cu2N等。
該類(lei)鋼以(yi)強烈形成(cheng)奧(ao)氏(shi)體的元素錳和氮取代高(gao)含量的鎳(nie)，并加(jia)入鉬、銅等，以(yi)提高(gao)鋼的耐(nai)蝕(shi)性。其耐(nai)蝕(shi)性略低于鉻－鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鑄(zhu)鋼，但(dan)強度比鉻－鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鑄(zhu)鋼高(gao)。
鉻(ge)(ge)－錳－氮鑄(zhu)造(zao)不(bu)銹鋼(gang)應進(jin)行(xing)1100℃水(shui)淬(cui)處理，使碳(tan)化物固(gu)溶(rong)以提高其耐蝕性(xing)金相組(zu)織(zhi)為奧氏體(ti)(ti)和少(shao)量鐵(tie)素體(ti)(ti)（5%~20%)的(de)復相組(zu)織(zhi)。鋼(gang)的(de)流動性(xing)好，鑄(zhu)造(zao)時(shi)氣孔(kong)敏感性(xing)較(jiao)(jiao)大(da)，造(zao)型(xing)宜用(yong)干型(xing)，并用(yong)鉻(ge)(ge)礦砂(sha)、鋯砂(sha)等涂料。鋼(gang)的(de)鑄(zhu)造(zao)體(ti)(ti)收縮(suo)(suo)較(jiao)(jiao)大(da)，如ZG10Cr17Mn13M02Cu2N在1475℃澆(jiao)注體(ti)(ti)積總收縮(suo)(suo)為5.7%,鑄(zhu)造(zao)收縮(suo)(suo)率取2.2%~2.3%.這類鑄(zhu)鋼(gang)的(de)焊接性(xing)良好，可在室溫下(xia)焊接。
2. 馬氏體不銹(xiu)鋼鑄造(zao)
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4(QT2)和ZGCr16Ni5Mo等(deng)馬(ma)氏(shi)體鑄(zhu)(zhu)造不(bu)銹鑄(zhu)(zhu)鋼耐大氣腐(fu)蝕性(xing)(xing)較(jiao)好，經熱(re)處理和拋光后最穩定。ZG20Cr13鋼的耐蝕性(xing)(xing)和強(qiang)度(du)、硬(ying)度(du)較(jiao)ZG15Cr12鋼稍高。這兩種(zhong)鑄(zhu)(zhu)鋼及其他鑄(zhu)(zhu)造馬(ma)氏(shi)體鋼，用(yong)于(yu)承受沖(chong)擊載荷和要(yao)求韌性(xing)(xing)，并在(zai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)不(bu)強(qiang)及常溫下的有機酸水溶液，或者(zhe)要(yao)求防污(wu)染的介(jie)質中(zhong)(zhong)工作(zuo)的零件。例如在(zai)維尼綸工業中(zhong)(zhong)，可(ke)用(yong)于(yu)聚乙烯醇(chun)、醋(cu)酸乙烯、醋(cu)酸甲酯(zhi)、醋(cu)酸鈉(na)溶液等(deng)介(jie)質；在(zai)尿(niao)素(su)工業中(zhong)(zhong)，可(ke)用(yong)于(yu)含(han)硫(liu)化氫、尿(niao)素(su)母(mu)液等(deng)介(jie)質，也可(ke)用(yong)于(yu)制造水輪機轉輪（葉片）和水壓機閥等(deng)。
鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼經調質處(chu)(chu)(chu)理(li)（1050℃水冷或油淬，750℃回火）后(hou)得到鐵素(su)體(ti)(ti)和索氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)。在(zai)調質狀態(tai)下鑄(zhu)(zhu)(zhu)件有較好的耐蝕性和綜合(he)力學(xue)性能。某些較大的復(fu)雜鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不宜調質處(chu)(chu)(chu)理(li)時(shi)(shi)(shi)，也可(ke)進行退火處(chu)(chu)(chu)理(li)，退火后(hou)的組織(zhi)為(wei)鐵素(su)體(ti)(ti)和珠光(guang)體(ti)(ti)。ZG20Cr13鋼的熔點為(wei)1480~1510℃,鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)時(shi)(shi)(shi)流動性較差，應提高澆注(zhu)溫度和澆注(zhu)速(su)度。焊接性尚可(ke)，焊補時(shi)(shi)(shi)應將鑄(zhu)(zhu)(zhu)件預熱到200~300℃,焊后(hou)應進行退火熱處(chu)(chu)(chu)理(li)。
3. 鐵素體不(bu)銹鋼鑄造
典型鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)ZG10Cr17具有良好的(de)耐(nai)酸性(xing)，其他類(lei)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)在(zai)(zai)ZG10Cr17鋼(gang)的(de)基礎上適當(dang)加(jia)入鉬、硅、鈮等可提(ti)高鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)耐(nai)蝕性(xing)的(de)元(yuan)素(su)(su)，加(jia)入鈦(tai)可細化晶(jing)粒，加(jia)人稀土(tu)可改(gai)善鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能。鐵(tie)素(su)(su)體鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)在(zai)(zai)氧化性(xing)酸類(lei)，特(te)別(bie)是(shi)硝酸溶液中(zhong)(zhong)有良好的(de)耐(nai)蝕性(xing)；隨著鋼(gang)中(zhong)(zhong)鋁、鉬、硅、鈮等含量的(de)提(ti)高，耐(nai)蝕性(xing)增加(jia)。但是(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能較差，特(te)別(bie)是(shi)韌性(xing)低，只適用(yong)(yong)于載(zai)(zai)荷較低、無沖擊(ji)載(zai)(zai)荷的(de)場(chang)合，影響(xiang)了其應用(yong)(yong)。雖然在(zai)(zai)一(yi)些硝酸生產廠家(jia)仍在(zai)(zai)應用(yong)(yong)，但未納人新的(de)國家(jia)標(biao)準。
鑄造鐵素(su)體不(bu)銹鋼大多在消除(chu)應力退(tui)火后使用，退(tui)火后的(de)組織為(wei)鐵素(su)體和碳化物(wu)，一般(ban)在750~800℃退(tui)火，爐(lu)冷到(dao)(dao)550℃出(chu)爐(lu)空冷。當加(jia)熱(re)(re)到(dao)(dao)850℃以上時，鋼有(you)晶粒(li)強烈長(chang)大的(de)傾向。在450~510℃長(chang)期加(jia)熱(re)(re)會產生475℃脆性。為(wei)了細化晶粒(li)，可在鋼中加(jia)入鈦(tai)、氮(dan)等(deng)元(yuan)素(su)。鋼的(de)流動性隨碳、鉻、錳、硅含量的(de)增加(jia)而提高。焊接性尚可，焊補時鑄件應預(yu)熱(re)(re)到(dao)(dao)300~400℃,焊后應進行退(tui)火熱(re)(re)處(chu)理。
鐵(tie)素(su)體不銹鋼的鑄造(zao)性能較差，鑄造(zao)收縮(suo)率一般為(wei)1.4%~1.6%,鑄造(zao)時晶粒粗(cu)大。鉻含量(liang)很高(gao)的鐵(tie)素(su)體不銹鋼，如2GCr28鋼鑄造(zao)時，鑄件的熱裂傾向性大。
