不銹(xiu)鋼的(de)零(ling)部件鑄(zhu)造(zao)大(da)多是采(cai)用電弧爐或感應爐冶(ye)煉，利用砂型、陶瓷型或熔模等各(ge)種(zhong)鑄(zhu)造(zao)方法，直接(jie)(jie)(jie)鑄(zhu)造(zao)出接(jie)(jie)(jie)近于成(cheng)品形狀(zhuang)的(de)鑄(zhu)件。相同成(cheng)分(fen)的(de)材料直接(jie)(jie)(jie)鑄(zhu)造(zao)成(cheng)零(ling)部件可(ke)改善其某些性能，降低成(cheng)本，簡化工藝，提高企業的(de)經濟效益。
一般(ban)情況下，鑄造零部件(jian)與采(cai)用鍛(duan)、軋工(gong)藝生產(chan)的(de)零件(jian)相比(bi)，具有更高(gao)的(de)抗冷、熱疲(pi)勞裂紋(wen)的(de)性(xing)能。由于鑄造零件(jian)沒(mei)有明顯的(de)組(zu)織(zhi)方向(xiang)性(xing)，所(suo)以不存(cun)在鍛(duan)、軋狀態的(de)各向(xiang)異性(xing)問題，因此在熱處理過程(cheng)中，變形比(bi)較(jiao)均勻(yun)，尺寸容(rong)易控制，加工(gong)余量較(jiao)小。
不銹(xiu)鋼鑄(zhu)(zhu)造(zao)工藝常常用于鑄(zhu)(zhu)造(zao)在(zai)腐(fu)蝕介質中工作的(de)(de)泵殼、閥(fa)、葉輪等，形狀復雜的(de)(de)零部(bu)件(jian)也廣泛采用鑄(zhu)(zhu)造(zao)不銹(xiu)鋼。
用于耐腐蝕的鑄造不(bu)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%。
合金在鑄(zhu)造過(guo)程中表現(xian)出的(de)性能(neng)主要有充型能(neng)力(li)和收(shou)縮性。
鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)是(shi)在凝固過程中(zhong)不經歷(li)共(gong)晶轉變的(de)(de)(de)用于(yu)生(sheng)產鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)鐵(tie)基合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)總稱，是(shi)鑄(zhu)(zhu)造(zao)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)一種(zhong)。鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)分為鑄(zhu)(zhu)造(zao)碳鋼(gang)、鑄(zhu)(zhu)造(zao)低合(he)(he)金(jin)鋼(gang)和鑄(zhu)(zhu)造(zao)特種(zhong)鋼(gang)三類。不銹鋼(gang)是(shi)其第三類，即鑄(zhu)(zhu)造(zao)特種(zhong)鋼(gang)。為適應特殊(shu)需要而煉制的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)，品種(zhong)繁多(duo)，通常含(han)有(you)一種(zhong)或(huo)(huo)多(duo)種(zhong)高含(han)量的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)元(yuan)素，以(yi)滿足獲得某種(zhong)特殊(shu)性能(neng)的(de)(de)(de)需要。例如，含(han)錳(meng)(meng)11%~14%的(de)(de)(de)高錳(meng)(meng)鋼(gang)，就具有(you)耐(nai)(nai)沖(chong)擊和耐(nai)(nai)磨損的(de)(de)(de)性能(neng)，多(duo)用于(yu)礦山機械、工(gong)程機械的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)磨零(ling)件。以(yi)鉻或(huo)(huo)鉻－鎳為主要合(he)(he)金(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)不銹鋼(gang)，用于(yu)有(you)腐蝕或(huo)(huo)溫(wen)度在650℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境中(zhong)工(gong)作的(de)(de)(de)零(ling)件，如化(hua)工(gong)用閥體、泵、容器或(huo)(huo)大容量電站的(de)(de)(de)汽輪機殼體等。
1. 奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鑄造
鑄造奧氏體不(bu)銹鋼，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。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-鎳奧氏體不銹鋼(gang)的鑄造特性
鉻(ge)－鎳奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有很高的(de)耐(nai)蝕性(xing)，與其(qi)他類不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)比，其(qi)耐(nai)蝕性(xing)是(shi)最(zui)(zui)好(hao)(hao)的(de)一類。該類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具(ju)有優良的(de)韌(ren)性(xing)和塑性(xing)，易于加(jia)工成各種(zhong)形狀的(de)零件(jian)，在熱處理加(jia)熱時不(bu)(bu)發(fa)生α=y相(xiang)變，并具(ju)有優良的(de)焊接性(xing)。這類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)主要(yao)缺(que)點是(shi)價格較貴。但由(you)于它具(ju)有最(zui)(zui)好(hao)(hao)的(de)耐(nai)蝕性(xing)，仍然(ran)是(shi)鑄(zhu)造(zao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)使用最(zui)(zui)廣(guang)泛的(de)一類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。國家標準中(zhong)的(de)14種(zhong)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)全(quan)部(bu)是(shi)鉻(ge)－鎳奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。
b. 鉻-錳-氮奧(ao)氏(shi)體不銹鑄鋼(gang)的特(te)性
鉻－錳－氮(dan)奧氏體不銹鑄(zhu)鋼(gang)是無鎳和低鎳奧氏體不銹鑄(zhu)鋼(gang)，雖然(ran)在新的國家(jia)標準(zhun)中沒有(you)，但傳(chuan)統的奧氏體不銹鑄(zhu)鋼(gang)有(you)ZG10Cr17Mn13N、ZG10Cr17Mn13M02N、ZG10Cr17Mn13M02CuN、ZG10Cr17Mn13M02Cu2N和ZG10Cr17MnNi3M03Cu2N等。
該類鋼以強烈形成奧氏體的(de)元(yuan)素錳和(he)氮取代(dai)高(gao)含量的(de)鎳(nie)，并加入鉬(mu)、銅等(deng)，以提高(gao)鋼的(de)耐(nai)蝕性。其(qi)耐(nai)蝕性略低于鉻－鎳(nie)奧氏體不銹鑄(zhu)鋼，但強度比鉻－鎳(nie)奧氏體不銹鑄(zhu)鋼高(gao)。
鉻(ge)－錳－氮鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)不銹鋼應(ying)進(jin)行1100℃水淬處理，使碳化物固溶以提高其(qi)耐(nai)蝕性(xing)(xing)金(jin)相組(zu)織為(wei)奧氏體和少量鐵素(su)體（5%~20%)的復相組(zu)織。鋼的流動性(xing)(xing)好，鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)時氣孔(kong)敏感性(xing)(xing)較大，造(zao)(zao)型宜用干型，并(bing)用鉻(ge)礦砂(sha)(sha)、鋯(gao)砂(sha)(sha)等涂料。鋼的鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)體收縮(suo)(suo)較大，如ZG10Cr17Mn13M02Cu2N在1475℃澆(jiao)注體積總收縮(suo)(suo)為(wei)5.7%,鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)收縮(suo)(suo)率取2.2%~2.3%.這類鑄(zhu)(zhu)鋼的焊接(jie)性(xing)(xing)良好，可在室溫下焊接(jie)。
2. 馬氏體不銹鋼鑄造
ZG15Cr12、ZG20Cr13、ZGCr12NiMo、ZGCr12Ni4(QT1)、ZGCr12Ni4(QT2)和(he)ZGCr16Ni5Mo等(deng)馬(ma)氏(shi)體(ti)鑄(zhu)造(zao)(zao)不銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)耐大氣(qi)腐(fu)蝕(shi)性(xing)較好，經熱處理和(he)拋光后最穩定。ZG20Cr13鋼(gang)的耐蝕(shi)性(xing)和(he)強(qiang)度(du)、硬度(du)較ZG15Cr12鋼(gang)稍高。這(zhe)兩種(zhong)鑄(zhu)鋼(gang)及(ji)其他(ta)鑄(zhu)造(zao)(zao)馬(ma)氏(shi)體(ti)鋼(gang)，用于(yu)承受(shou)沖擊(ji)載荷和(he)要求(qiu)韌性(xing)，并在腐(fu)蝕(shi)性(xing)不強(qiang)及(ji)常(chang)溫下的有機(ji)酸(suan)水溶(rong)液，或者要求(qiu)防污(wu)染的介質(zhi)中(zhong)(zhong)工作的零件。例如在維尼綸(lun)工業中(zhong)(zhong)，可用于(yu)聚乙烯醇、醋(cu)酸(suan)乙烯、醋(cu)酸(suan)甲酯、醋(cu)酸(suan)鈉溶(rong)液等(deng)介質(zhi)；在尿(niao)素工業中(zhong)(zhong)，可用于(yu)含硫(liu)化氫、尿(niao)素母液等(deng)介質(zhi)，也可用于(yu)制造(zao)(zao)水輪(lun)機(ji)轉輪(lun)（葉片）和(he)水壓機(ji)閥等(deng)。
鑄(zhu)(zhu)造(zao)馬氏體(ti)不銹鋼經(jing)調(diao)質處理(li)(li)(li)（1050℃水冷或油淬，750℃回火）后得到(dao)鐵(tie)素體(ti)和索氏體(ti)組(zu)織。在調(diao)質狀態下鑄(zhu)(zhu)件(jian)有(you)較(jiao)好的(de)(de)(de)耐蝕性(xing)和綜合力學性(xing)能。某些較(jiao)大的(de)(de)(de)復雜鑄(zhu)(zhu)件(jian)不宜調(diao)質處理(li)(li)(li)時(shi)，也可進行退(tui)火處理(li)(li)(li)，退(tui)火后的(de)(de)(de)組(zu)織為鐵(tie)素體(ti)和珠光體(ti)。ZG20Cr13鋼的(de)(de)(de)熔點為1480~1510℃,鑄(zhu)(zhu)造(zao)時(shi)流動性(xing)較(jiao)差，應提高澆注(zhu)溫(wen)度和澆注(zhu)速度。焊接性(xing)尚(shang)可，焊補時(shi)應將(jiang)鑄(zhu)(zhu)件(jian)預熱(re)到(dao)200~300℃,焊后應進行退(tui)火熱(re)處理(li)(li)(li)。
3. 鐵素體不(bu)銹鋼(gang)鑄造
典型鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)ZG10Cr17具有良好(hao)(hao)的(de)耐(nai)酸(suan)(suan)(suan)(suan)性(xing)，其他類鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)(shi)在(zai)ZG10Cr17鋼(gang)的(de)基(ji)礎上適當(dang)加入(ru)鉬(mu)、硅、鈮等可(ke)提(ti)高鑄(zhu)鋼(gang)耐(nai)蝕(shi)性(xing)的(de)元素(su)，加入(ru)鈦可(ke)細化晶粒(li)，加人稀土(tu)可(ke)改(gai)善鑄(zhu)造性(xing)能。鐵(tie)素(su)體(ti)鑄(zhu)造不(bu)(bu)銹(xiu)鑄(zhu)鋼(gang)在(zai)氧化性(xing)酸(suan)(suan)(suan)(suan)類，特別是(shi)(shi)硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)溶液中有良好(hao)(hao)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)；隨著鋼(gang)中鋁、鉬(mu)、硅、鈮等含量的(de)提(ti)高，耐(nai)蝕(shi)性(xing)增(zeng)加。但是(shi)(shi)鑄(zhu)造鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)力學(xue)性(xing)能較差，特別是(shi)(shi)韌性(xing)低，只適用(yong)(yong)于載荷較低、無沖擊載荷的(de)場合，影響了其應用(yong)(yong)。雖然在(zai)一些硝酸(suan)(suan)(suan)(suan)生產廠家仍在(zai)應用(yong)(yong)，但未納(na)人新的(de)國家標準。
鑄(zhu)造鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)大(da)多在消除應(ying)力退(tui)火后使用，退(tui)火后的組(zu)織(zhi)為鐵素(su)體(ti)和(he)碳(tan)化物，一般在750~800℃退(tui)火，爐冷(leng)到550℃出(chu)爐空(kong)冷(leng)。當加(jia)熱到850℃以(yi)上時(shi)，鋼(gang)有晶粒強烈長大(da)的傾向(xiang)。在450~510℃長期(qi)加(jia)熱會產生475℃脆性(xing)。為了細化晶粒，可(ke)在鋼(gang)中加(jia)入鈦、氮等元素(su)。鋼(gang)的流動性(xing)隨碳(tan)、鉻、錳、硅含量的增加(jia)而提(ti)高。焊(han)(han)接性(xing)尚可(ke)，焊(han)(han)補(bu)時(shi)鑄(zhu)件(jian)應(ying)預熱到300~400℃,焊(han)(han)后應(ying)進行退(tui)火熱處理。
鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼的鑄(zhu)造(zao)性能較差(cha)，鑄(zhu)造(zao)收縮率一般(ban)為1.4%~1.6%,鑄(zhu)造(zao)時晶粒粗大(da)。鉻(ge)含(han)量很高的鐵素體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼，如2GCr28鋼鑄(zhu)造(zao)時，鑄(zhu)件的熱(re)裂傾(qing)向(xiang)性大(da)。
