不銹鋼(gang)的鑄造(zao)(zao)零(ling)(ling)部件是采用電弧爐或(huo)感應爐冶煉，利用砂型、陶瓷(ci)型或(huo)熔(rong)模等各種(zhong)鑄造(zao)(zao)方法直(zhi)接鑄造(zao)(zao)出(chu)接近于成品形狀的鑄件。相同成分的材(cai)料直(zhi)接鑄造(zao)(zao)成零(ling)(ling)部件可改善某些性能(neng)，降低成本，簡化工藝(yi)，提高(gao)企業的經濟效益。
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)銹鋼(gang)(gang)的(de)鑄造(zao)性(xing)能是指(zhi)氧化性(xing)、吸(xi)(xi)氣性(xing)、流動(dong)性(xing)、收縮、偏(pian)析等。如果熔(rong)化時合金不(bu)易氧化、熔(rong)液(ye)不(bu)易吸(xi)(xi)氣，澆注時合金熔(rong)液(ye)容易充滿型腔；凝(ning)固時鑄件不(bu)易產生(sheng)(sheng)縮孔，而(er)且化學成分均(jun)勻；冷卻時鑄件就(jiu)不(bu)會發(fa)生(sheng)(sheng)變形和開裂，這樣的(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)就(jiu)被認為是具有良好的(de)鑄造(zao)性(xing)能。
不(bu)銹鋼在鑄造過程中表現出來(lai)的(de)性能主要有(you)充型能力(li)和(he)收縮性。
一、奧氏(shi)體不銹鋼的鑄造
鑄造奧氏體不銹鋼，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏體不(bu)銹鋼和鑄造鐵素體(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(gang)的鑄造(zao)特性
鉻(ge)鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鑄(zhu)鋼(gang)(gang)具(ju)有很高的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)，與其(qi)他類(lei)不(bu)銹鑄(zhu)鋼(gang)(gang)相比，其(qi)耐(nai)蝕性(xing)是最(zui)好(hao)的(de)(de)一(yi)類(lei)。該類(lei)鋼(gang)(gang)具(ju)有優良的(de)(de)韌性(xing)和塑性(xing)，易于(yu)(yu)加工成各(ge)種形狀的(de)(de)零件，在熱處理加熱時不(bu)發生α→γ相變，并具(ju)有優良的(de)(de)焊接性(xing)。這類(lei)鋼(gang)(gang)的(de)(de)主(zhu)要(yao)缺點是價(jia)格較貴。但由于(yu)(yu)它具(ju)有最(zui)好(hao)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)，仍然是鑄(zhu)造不(bu)銹鋼(gang)(gang)中使用最(zui)廣泛的(de)(de)一(yi)類(lei)鋼(gang)(gang)。國家標準中的(de)(de)14種奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鑄(zhu)鋼(gang)(gang)全部是鉻(ge)鎳奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鑄(zhu)鋼(gang)(gang)。
2. 鉻錳氮奧氏體不銹鑄鋼的(de)特性(xing)
鉻錳氮奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼是無(wu)鎳(nie)(nie)和(he)低鎳(nie)(nie)奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼，雖然(ran)在新的國家標(biao)準(zhun)中沒(mei)有(you)，但(dan)傳(chuan)統的奧氏(shi)體不(bu)銹鑄鋼有(you)ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13Mo2N、ZG10Cr17Mn13Mo2CuN、ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N和(he)ZG10Cr17MnNi3Mo3Cu2N等。
該類鋼(gang)以強(qiang)烈形(xing)成奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)元素錳和(he)氮取代(dai)高含(han)量的(de)鎳(nie)，并(bing)加(jia)入鉬、銅等(deng)，以提高鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)。其耐(nai)蝕性(xing)略低于鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鑄鋼(gang)，但強(qiang)度比鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鑄鋼(gang)高。
鉻錳氮鑄造(zao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)應進行1100℃水淬處理，使碳(tan)化物固溶以提高其(qi)耐蝕性金相(xiang)組(zu)織為奧(ao)氏體(ti)和少量鐵(tie)素體(ti)（5％～20％）的(de)復相(xiang)組(zu)織。鋼(gang)(gang)(gang)的(de)流(liu)動性好(hao)，鑄造(zao)時氣孔敏感性較(jiao)大，造(zao)型宜用(yong)干型，并(bing)用(yong)鉻礦(kuang)砂(sha)(sha)、鋯砂(sha)(sha)等涂料。鋼(gang)(gang)(gang)的(de)鑄造(zao)體(ti)收縮較(jiao)大，如ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N在1475℃澆注體(ti)積總(zong)收縮為5.7％。鑄造(zao)收縮率取2.2％～2.3％。這(zhe)類鑄鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊(han)接(jie)性良好(hao)，可在室溫下(xia)焊(han)接(jie)。
二、 鐵素體不銹鋼的鑄造(zao)
典型鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)ZG10Cr17具有良好的(de)(de)(de)耐酸(suan)性(xing)(xing)，其他(ta)類鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是在(zai)ZG10Cr17鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)基礎上(shang)適(shi)當加(jia)(jia)入鉬(mu)、硅、鈮等可提高鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)元素，加(jia)(jia)入鈦可細化(hua)晶(jing)粒，加(jia)(jia)入稀土可改善鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)(xing)能。鐵素體(ti)鑄(zhu)造(zao)(zao)不銹(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)氧化(hua)性(xing)(xing)酸(suan)類，特別是硝酸(suan)溶(rong)液(ye)中(zhong)有良好的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)；隨著鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)鋁、鉬(mu)、硅、鈮等含量的(de)(de)(de)提高，耐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)增(zeng)加(jia)(jia)。但是鑄(zhu)造(zao)(zao)鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能較差，特別是韌性(xing)(xing)低，只適(shi)用于載(zai)荷(he)較低、無(wu)沖擊載(zai)荷(he)的(de)(de)(de)場合，影響(xiang)了其應用。雖然在(zai)一些硝酸(suan)生產廠家(jia)仍(reng)在(zai)應用，但未納(na)入新的(de)(de)(de)國家(jia)標準。
鑄(zhu)造鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)大多(duo)在(zai)消除應(ying)力退火(huo)后(hou)使(shi)用，退火(huo)后(hou)的(de)組(zu)織為(wei)鐵(tie)素體和碳(tan)化物，一般在(zai)750～800℃退火(huo)，爐冷(leng)到550℃出爐空冷(leng)。當加(jia)熱到850℃以上時，鋼(gang)有晶粒強烈長大傾向(xiang)。在(zai)450～510℃長期(qi)加(jia)熱會產生475℃脆性。為(wei)了細化晶粒，可(ke)在(zai)鋼(gang)中加(jia)入鈦、氮等(deng)元素。鋼(gang)的(de)流動性隨碳(tan)、鉻、錳、硅含(han)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)而(er)提高。焊接性尚(shang)可(ke)，焊補時鑄(zhu)件應(ying)預熱到300～400℃，焊后(hou)應(ying)進行(xing)退火(huo)熱處理。
鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)不銹鋼的(de)(de)鑄(zhu)造性能較(jiao)差，鑄(zhu)造收縮率一般為1.4％～1.6％，鑄(zhu)造時(shi)(shi)晶粒(li)粗(cu)大。鉻(ge)含量(liang)很高的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)不銹鋼，如2GCr28鋼鑄(zhu)造時(shi)(shi)，鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)熱裂傾向性大。
三、馬(ma)氏體不銹鋼的鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4（QT2）和(he)ZGCr16Ni5Mo等(deng)馬氏體(ti)不銹(xiu)鑄鋼(gang)耐大氣腐(fu)蝕(shi)性(xing)較(jiao)好(hao)，經熱(re)處理和(he)拋光后最穩定。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)耐蝕(shi)性(xing)和(he)強(qiang)(qiang)度(du)、硬度(du)較(jiao)ZG15Cr12鋼(gang)稍高。這兩(liang)種(zhong)鑄鋼(gang)及(ji)其(qi)他鑄造馬氏體(ti)鋼(gang)，用(yong)于(yu)(yu)承受沖擊載荷和(he)要求韌性(xing)，并(bing)在腐(fu)蝕(shi)性(xing)不強(qiang)(qiang)及(ji)常溫下的(de)有機(ji)酸水溶(rong)液，或者要求防污染的(de)介質中(zhong)工作的(de)零件。例如，在維(wei)尼綸工業(ye)中(zhong)，可用(yong)于(yu)(yu)聚乙烯醇、醋(cu)(cu)酸乙烯、醋(cu)(cu)酸甲酯(zhi)、醋(cu)(cu)酸鈉溶(rong)液等(deng)介質；在尿(niao)素工業(ye)中(zhong)，可用(yong)于(yu)(yu)含硫化氫(qing)、尿(niao)素母液等(deng)介質，也可用(yong)于(yu)(yu)制造水輪機(ji)轉輪（葉片）和(he)水壓機(ji)閥(fa)等(deng)。
鑄(zhu)(zhu)造馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼經調(diao)質處(chu)理(li)（1050℃水冷(leng)或油淬(cui)，750℃回火(huo)）后得(de)到鐵素體(ti)和(he)索氏體(ti)組織(zhi)。在(zai)調(diao)質狀態下鑄(zhu)(zhu)鋼有較(jiao)好的(de)耐蝕性和(he)綜合力(li)學性能。某些較(jiao)大的(de)復雜鑄(zhu)(zhu)件不(bu)宜調(diao)質處(chu)理(li)時(shi)(shi)，也可進(jin)行(xing)退火(huo)處(chu)理(li)，退火(huo)后的(de)組織(zhi)為鐵素體(ti)和(he)珠光體(ti)。ZG20Cr13鋼的(de)熔(rong)點為1480～1510℃，鑄(zhu)(zhu)造時(shi)(shi)流動性較(jiao)差，應提(ti)高澆注溫(wen)度和(he)澆注速(su)度。焊(han)接(jie)性尚可，焊(han)補時(shi)(shi)應將鑄(zhu)(zhu)件預熱(re)(re)到200～300℃，焊(han)后應進(jin)行(xing)退火(huo)熱(re)(re)處(chu)理(li)。
