不銹鋼的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)零部(bu)件(jian)是采用電弧爐或感應爐冶煉，利用砂(sha)型、陶(tao)瓷(ci)型或熔模等各種鑄(zhu)造(zao)(zao)方法直接(jie)鑄(zhu)造(zao)(zao)出(chu)接(jie)近(jin)于成品形狀(zhuang)的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)。相(xiang)同成分的(de)(de)材料直接(jie)鑄(zhu)造(zao)(zao)成零部(bu)件(jian)可改善某些性(xing)能，降低成本(ben)，簡化工藝，提高(gao)企業的(de)(de)經濟(ji)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(xiu)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)(bu)銹鋼的鑄造性(xing)(xing)能是指氧化性(xing)(xing)、吸(xi)氣(qi)性(xing)(xing)、流動性(xing)(xing)、收縮(suo)、偏析等。如(ru)果(guo)熔化時合金不(bu)(bu)易氧化、熔液不(bu)(bu)易吸(xi)氣(qi)，澆注時合金熔液容(rong)易充(chong)滿(man)型腔；凝固時鑄件不(bu)(bu)易產生(sheng)縮(suo)孔，而且化學成分均勻；冷(leng)卻(que)時鑄件就不(bu)(bu)會發生(sheng)變(bian)形和開裂，這樣的不(bu)(bu)銹鋼就被認(ren)為(wei)是具(ju)有良好的鑄造性(xing)(xing)能。
不銹(xiu)鋼在鑄造過程中(zhong)表(biao)現出(chu)來的(de)性(xing)(xing)能主要有充(chong)型能力和收(shou)縮性(xing)(xing)。
一、奧氏(shi)體(ti)不銹鋼的鑄造(zao)
鑄造奧氏體不(bu)銹鋼(gang)，由于其耐蝕性優于鑄造馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼和鑄造鐵(tie)素(su)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. 鉻鎳奧(ao)氏體不銹鋼的(de)鑄造(zao)特性
鉻(ge)鎳奧氏體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有很高的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)，與其他(ta)類(lei)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)相比(bi)，其耐(nai)蝕(shi)性(xing)是最好的(de)一類(lei)。該類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有優(you)良(liang)的(de)韌性(xing)和塑性(xing)，易(yi)于(yu)加工成各種形狀(zhuang)的(de)零件，在熱處理(li)加熱時不發(fa)生α→γ相變，并具(ju)有優(you)良(liang)的(de)焊(han)接性(xing)。這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)主要(yao)缺點(dian)是價(jia)格較貴。但(dan)由于(yu)它具(ju)有最好的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)，仍(reng)然是鑄(zhu)造不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中使(shi)用最廣泛(fan)的(de)一類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)。國家(jia)標(biao)準中的(de)14種奧氏體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)全部是鉻(ge)鎳奧氏體不銹(xiu)(xiu)(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)。
2. 鉻錳氮(dan)奧氏體不銹鑄鋼的(de)特性
鉻(ge)錳氮奧氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼是無鎳和低鎳奧氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼，雖(sui)然在新的國家標準(zhun)中沒有(you)，但傳(chuan)統(tong)的奧氏體不(bu)(bu)銹鑄鋼有(you)ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13Mo2N、ZG10Cr17Mn13Mo2CuN、ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N和ZG10Cr17MnNi3Mo3Cu2N等。
該類鋼(gang)以強烈形成奧(ao)(ao)氏(shi)體元素錳和氮(dan)取代高(gao)含(han)量的鎳，并(bing)加(jia)入鉬、銅等，以提高(gao)鋼(gang)的耐(nai)蝕性(xing)。其耐(nai)蝕性(xing)略(lve)低于鉻(ge)鎳奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹鑄(zhu)鋼(gang)，但(dan)強度(du)比鉻(ge)鎳奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹鑄(zhu)鋼(gang)高(gao)。
鉻錳氮鑄(zhu)造(zao)不銹鋼(gang)應進行1100℃水淬處理，使碳(tan)化物固(gu)溶以(yi)提(ti)高(gao)其耐蝕性金相組織(zhi)為(wei)奧氏體(ti)和(he)少量鐵素體(ti)（5％～20％）的(de)復(fu)相組織(zhi)。鋼(gang)的(de)流動性好，鑄(zhu)造(zao)時氣孔敏感性較大(da)，造(zao)型宜(yi)用干(gan)型，并(bing)用鉻礦(kuang)砂(sha)、鋯砂(sha)等涂料。鋼(gang)的(de)鑄(zhu)造(zao)體(ti)收縮較大(da)，如ZG10Cr17Mn13Mo2Cu2N在(zai)1475℃澆注體(ti)積(ji)總(zong)收縮為(wei)5.7％。鑄(zhu)造(zao)收縮率取2.2％～2.3％。這類鑄(zhu)鋼(gang)的(de)焊接性良好，可(ke)在(zai)室(shi)溫下(xia)焊接。
二、 鐵素體不銹鋼的(de)鑄造
典(dian)型鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)ZG10Cr17具有(you)良好的耐(nai)(nai)酸(suan)性(xing)，其他類(lei)鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是在ZG10Cr17鋼(gang)的基礎上(shang)適(shi)當加(jia)入(ru)鉬、硅、鈮(ni)(ni)等(deng)可(ke)提高鑄(zhu)鋼(gang)的耐(nai)(nai)蝕性(xing)的元素(su)，加(jia)入(ru)鈦可(ke)細化晶粒(li)，加(jia)入(ru)稀(xi)土(tu)可(ke)改善(shan)鑄(zhu)造性(xing)能。鐵(tie)素(su)體(ti)鑄(zhu)造不(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)在氧化性(xing)酸(suan)類(lei)，特別是硝(xiao)酸(suan)溶液(ye)中有(you)良好的耐(nai)(nai)蝕性(xing)；隨著鋼(gang)中鋁、鉬、硅、鈮(ni)(ni)等(deng)含量的提高，耐(nai)(nai)蝕性(xing)增加(jia)。但是鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的力學(xue)性(xing)能較(jiao)差，特別是韌(ren)性(xing)低，只適(shi)用(yong)于載(zai)荷(he)較(jiao)低、無沖擊(ji)載(zai)荷(he)的場合(he)，影響(xiang)了其應(ying)用(yong)。雖然在一些(xie)硝(xiao)酸(suan)生(sheng)產(chan)廠家仍在應(ying)用(yong)，但未(wei)納入(ru)新的國家標準(zhun)。
鑄造鐵素(su)體不銹(xiu)鋼大(da)多在消除應(ying)力退(tui)(tui)火后使用，退(tui)(tui)火后的(de)組織為鐵素(su)體和(he)碳化物，一般在750～800℃退(tui)(tui)火，爐冷到(dao)550℃出爐空冷。當加(jia)(jia)熱到(dao)850℃以上時，鋼有晶(jing)粒強烈長大(da)傾(qing)向。在450～510℃長期加(jia)(jia)熱會產生(sheng)475℃脆性。為了細化晶(jing)粒，可(ke)(ke)在鋼中加(jia)(jia)入鈦、氮(dan)等元素(su)。鋼的(de)流動(dong)性隨碳、鉻(ge)、錳、硅含量(liang)的(de)增加(jia)(jia)而提高(gao)。焊接性尚可(ke)(ke)，焊補(bu)時鑄件應(ying)預(yu)熱到(dao)300～400℃，焊后應(ying)進行退(tui)(tui)火熱處(chu)理。
鐵素(su)體不銹鋼的鑄造性(xing)能(neng)較(jiao)差，鑄造收縮率一般為1.4％～1.6％，鑄造時晶粒粗大。鉻含量很高的鐵素(su)體不銹鋼，如2GCr28鋼鑄造時，鑄件的熱裂傾向性(xing)大。
三、馬氏(shi)體不銹鋼的(de)鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4（QT2）和(he)ZGCr16Ni5Mo等馬氏(shi)體不(bu)銹鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)耐大氣(qi)腐蝕(shi)(shi)性(xing)較(jiao)(jiao)好，經(jing)熱處理和(he)拋光(guang)后(hou)最穩(wen)定。ZG20Cr13鋼(gang)的耐蝕(shi)(shi)性(xing)和(he)強(qiang)度、硬(ying)度較(jiao)(jiao)ZG15Cr12鋼(gang)稍高。這兩(liang)種(zhong)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)及(ji)其他鑄(zhu)(zhu)造馬氏(shi)體鋼(gang)，用于承受(shou)沖(chong)擊載荷和(he)要求(qiu)韌(ren)性(xing)，并在腐蝕(shi)(shi)性(xing)不(bu)強(qiang)及(ji)常溫(wen)下(xia)的有機酸水溶液，或者要求(qiu)防污染的介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)中工作的零件。例如，在維尼綸工業中，可(ke)用于聚乙(yi)烯(xi)醇(chun)、醋酸乙(yi)烯(xi)、醋酸甲酯、醋酸鈉溶液等介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)；在尿(niao)(niao)素工業中，可(ke)用于含硫化氫(qing)、尿(niao)(niao)素母(mu)液等介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)，也可(ke)用于制造水輪(lun)機轉輪(lun)（葉片）和(he)水壓機閥等。
鑄造馬氏體不銹(xiu)鋼經(jing)調(diao)質處(chu)理(li)（1050℃水冷或油淬，750℃回火(huo)）后得到鐵素體和索(suo)氏體組織。在調(diao)質狀態下鑄鋼有較好的耐蝕性(xing)(xing)和綜合力學性(xing)(xing)能(neng)。某些較大的復(fu)雜(za)鑄件(jian)不宜調(diao)質處(chu)理(li)時，也可(ke)進(jin)行退(tui)火(huo)處(chu)理(li)，退(tui)火(huo)后的組織為鐵素體和珠光體。ZG20Cr13鋼的熔點為1480～1510℃，鑄造時流動性(xing)(xing)較差(cha)，應(ying)提高澆注溫度和澆注速(su)度。焊(han)(han)接性(xing)(xing)尚可(ke)，焊(han)(han)補時應(ying)將鑄件(jian)預熱到200～300℃，焊(han)(han)后應(ying)進(jin)行退(tui)火(huo)熱處(chu)理(li)。
