不(bu)銹鋼的鑄(zhu)造(zao)零(ling)部(bu)件是采用(yong)電弧爐或感應爐冶煉，利用(yong)砂型(xing)(xing)、陶瓷型(xing)(xing)或熔模等各(ge)種(zhong)鑄(zhu)造(zao)方法(fa)直(zhi)接(jie)鑄(zhu)造(zao)出(chu)接(jie)近于成(cheng)品形狀的鑄(zhu)件。相同成(cheng)分的材料直(zhi)接(jie)鑄(zhu)造(zao)成(cheng)零(ling)部(bu)件可改(gai)善某些性(xing)能(neng)，降低成(cheng)本(ben)，簡化工藝，提高企業的經濟效益(yi)。
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)銹鋼的鑄(zhu)造性(xing)能(neng)是(shi)指氧(yang)(yang)化(hua)性(xing)、吸(xi)氣(qi)性(xing)、流(liu)動性(xing)、收縮(suo)、偏析等。如(ru)果熔(rong)化(hua)時合金(jin)(jin)不(bu)易(yi)(yi)氧(yang)(yang)化(hua)、熔(rong)液(ye)不(bu)易(yi)(yi)吸(xi)氣(qi)，澆(jiao)注時合金(jin)(jin)熔(rong)液(ye)容易(yi)(yi)充滿型腔(qiang)；凝(ning)固時鑄(zhu)件不(bu)易(yi)(yi)產生(sheng)縮(suo)孔(kong)，而且化(hua)學成分均(jun)勻；冷卻時鑄(zhu)件就不(bu)會發生(sheng)變形和開(kai)裂，這(zhe)樣的不(bu)銹鋼就被認為是(shi)具(ju)有良好的鑄(zhu)造性(xing)能(neng)。
不銹鋼在鑄造過程中表現出來的性能主要有充型能力和收縮性。
一、奧氏體不銹鋼的鑄造
鑄造奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)，由于其耐蝕性優于鑄造馬氏體不銹鋼和鑄造鐵素體不銹鋼，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(ge)鎳奧氏(shi)體不銹鋼的(de)鑄(zhu)造特(te)性
鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)很高的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性，與(yu)其(qi)(qi)他類(lei)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)相比，其(qi)(qi)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性是最(zui)好的(de)(de)(de)一類(lei)。該類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)韌(ren)性和(he)塑(su)性，易于加工成各種形狀(zhuang)的(de)(de)(de)零件，在熱(re)(re)處(chu)理(li)加熱(re)(re)時不(bu)(bu)(bu)發(fa)生α→γ相變，并(bing)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)焊接(jie)性。這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)主(zhu)要缺點(dian)是價格較(jiao)貴(gui)。但由(you)于它具有(you)最(zui)好的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性，仍然是鑄(zhu)造(zao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中使用(yong)最(zui)廣泛的(de)(de)(de)一類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)。國家標準(zhun)中的(de)(de)(de)14種奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)全(quan)部是鉻鎳(nie)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)。
2. 鉻錳氮(dan)奧氏體不銹鑄(zhu)鋼的特性
鉻錳氮奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)是無鎳和低鎳奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)，雖(sui)然在新的(de)(de)國家標準中沒(mei)有(you)，但傳統的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)有(you)ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13Mo2N、ZG10Cr17Mn13Mo2CuN、ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N和ZG10Cr17MnNi3Mo3Cu2N等。
該類鋼(gang)以(yi)強(qiang)烈形成(cheng)奧氏體元素錳和氮(dan)取代高含(han)量的(de)鎳，并加入鉬、銅等(deng)，以(yi)提高鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕性(xing)。其耐(nai)蝕性(xing)略低于(yu)鉻鎳奧氏體不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)，但強(qiang)度(du)比(bi)鉻鎳奧氏體不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)高。
鉻(ge)(ge)錳(meng)氮鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)不銹鋼應(ying)進行1100℃水淬處(chu)理，使碳(tan)化物固溶以(yi)提(ti)高其耐蝕性(xing)金相組織為奧氏體(ti)和(he)少(shao)量鐵素體(ti)（5％～20％）的(de)復相組織。鋼的(de)流(liu)動性(xing)好，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)時(shi)氣(qi)孔(kong)敏感(gan)性(xing)較大(da)，造(zao)(zao)型宜(yi)用(yong)干型，并用(yong)鉻(ge)(ge)礦(kuang)砂(sha)(sha)、鋯砂(sha)(sha)等涂料。鋼的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)體(ti)收(shou)縮較大(da)，如ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N在1475℃澆注體(ti)積總收(shou)縮為5.7％。鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)收(shou)縮率(lv)取2.2％～2.3％。這類鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼的(de)焊接性(xing)良(liang)好，可在室溫下(xia)焊接。
二(er)、 鐵素體不銹鋼的鑄造
典型鑄造(zao)(zao)(zao)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)ZG10Cr17具有良(liang)好的(de)(de)耐酸(suan)性(xing)(xing)，其(qi)他類(lei)(lei)鑄造(zao)(zao)(zao)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是(shi)在(zai)ZG10Cr17鋼(gang)(gang)的(de)(de)基礎上適當加(jia)(jia)入鉬、硅(gui)、鈮等(deng)可(ke)(ke)提高(gao)鑄鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)元素(su)(su)，加(jia)(jia)入鈦可(ke)(ke)細化晶(jing)粒，加(jia)(jia)入稀(xi)土可(ke)(ke)改善(shan)鑄造(zao)(zao)(zao)性(xing)(xing)能(neng)。鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)鑄造(zao)(zao)(zao)不(bu)(bu)銹鑄鋼(gang)(gang)在(zai)氧(yang)化性(xing)(xing)酸(suan)類(lei)(lei)，特別是(shi)硝酸(suan)溶液(ye)中有良(liang)好的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)；隨著(zhu)鋼(gang)(gang)中鋁、鉬、硅(gui)、鈮等(deng)含量的(de)(de)提高(gao)，耐蝕(shi)性(xing)(xing)增加(jia)(jia)。但是(shi)鑄造(zao)(zao)(zao)鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)較差(cha)，特別是(shi)韌性(xing)(xing)低，只適用(yong)(yong)于載(zai)荷(he)較低、無(wu)沖擊載(zai)荷(he)的(de)(de)場合，影響了其(qi)應用(yong)(yong)。雖然在(zai)一些硝酸(suan)生產廠(chang)家(jia)仍(reng)在(zai)應用(yong)(yong)，但未納入新的(de)(de)國(guo)家(jia)標準。
鑄(zhu)造(zao)鐵(tie)素體(ti)不銹鋼大多在(zai)(zai)消除應力退(tui)(tui)火后(hou)使用，退(tui)(tui)火后(hou)的(de)組織為鐵(tie)素體(ti)和碳化(hua)物，一般在(zai)(zai)750～800℃退(tui)(tui)火，爐(lu)冷到550℃出(chu)爐(lu)空冷。當加(jia)熱(re)到850℃以上時(shi)，鋼有(you)晶(jing)粒(li)強烈長大傾向(xiang)。在(zai)(zai)450～510℃長期加(jia)熱(re)會產(chan)生(sheng)475℃脆性(xing)。為了(le)細化(hua)晶(jing)粒(li)，可在(zai)(zai)鋼中加(jia)入鈦、氮等(deng)元(yuan)素。鋼的(de)流動性(xing)隨碳、鉻、錳、硅含量(liang)的(de)增加(jia)而提高。焊接性(xing)尚可，焊補時(shi)鑄(zhu)件應預熱(re)到300～400℃，焊后(hou)應進行退(tui)(tui)火熱(re)處理。
鐵素(su)體不銹鋼(gang)的鑄(zhu)(zhu)造(zao)性能較差(cha)，鑄(zhu)(zhu)造(zao)收縮(suo)率一般為1.4％～1.6％，鑄(zhu)(zhu)造(zao)時晶粒粗大。鉻(ge)含量很(hen)高(gao)的鐵素(su)體不銹鋼(gang)，如2GCr28鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)造(zao)時，鑄(zhu)(zhu)件(jian)的熱裂傾(qing)向性大。
三、馬(ma)氏體不銹鋼的鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4（QT2）和ZGCr16Ni5Mo等(deng)馬氏體不(bu)銹(xiu)鑄鋼(gang)(gang)耐大氣腐蝕性(xing)較(jiao)(jiao)好，經熱處理和拋(pao)光后(hou)最穩定。ZG20Cr13鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)和強度(du)、硬度(du)較(jiao)(jiao)ZG15Cr12鋼(gang)(gang)稍高。這兩種(zhong)鑄鋼(gang)(gang)及其他鑄造(zao)馬氏體鋼(gang)(gang)，用(yong)于(yu)承受沖(chong)擊載(zai)荷(he)和要求韌性(xing)，并在腐蝕性(xing)不(bu)強及常溫下的(de)(de)有機(ji)酸水溶(rong)液(ye)(ye)，或者要求防(fang)污染的(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)中工作的(de)(de)零件。例(li)如(ru)，在維尼綸(lun)工業中，可用(yong)于(yu)聚乙(yi)烯醇、醋(cu)酸乙(yi)烯、醋(cu)酸甲酯、醋(cu)酸鈉溶(rong)液(ye)(ye)等(deng)介(jie)質(zhi)(zhi)；在尿素工業中，可用(yong)于(yu)含(han)硫化氫、尿素母液(ye)(ye)等(deng)介(jie)質(zhi)(zhi)，也可用(yong)于(yu)制造(zao)水輪機(ji)轉輪（葉(xie)片）和水壓機(ji)閥等(deng)。
鑄(zhu)造(zao)馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)經調(diao)質(zhi)處理(li)(li)（1050℃水冷(leng)或油淬，750℃回火）后得到(dao)鐵素(su)體和索氏體組(zu)織。在調(diao)質(zhi)狀態下鑄(zhu)鋼(gang)有較(jiao)好的(de)耐蝕性(xing)(xing)和綜合力學性(xing)(xing)能。某些較(jiao)大的(de)復雜鑄(zhu)件不(bu)宜調(diao)質(zhi)處理(li)(li)時(shi)，也可(ke)進(jin)行退火處理(li)(li)，退火后的(de)組(zu)織為鐵素(su)體和珠光體。ZG20Cr13鋼(gang)的(de)熔點為1480～1510℃，鑄(zhu)造(zao)時(shi)流(liu)動性(xing)(xing)較(jiao)差，應提(ti)高澆(jiao)注溫度(du)和澆(jiao)注速度(du)。焊(han)接性(xing)(xing)尚可(ke)，焊(han)補時(shi)應將鑄(zhu)件預(yu)熱(re)到(dao)200～300℃，焊(han)后應進(jin)行退火熱(re)處理(li)(li)。
