不鏽鋼鑄件，是用各種不鏽鋼材料生產的鑄鋼件總稱，主要用於各種介質腐蝕條件下。
早在1910年就已發現，鋼中的含Cr量超過12%時，就有良好的抗腐蝕和抗氧化性能。典型的不鏽鋼除含Cr12%以上外，還含有一種或多種其他合金元素，如Ni 、Mo、 Cu、 Nb、 Ti 和N2等。
基本介紹
- 中文名：不鏽鋼鑄件
- 外文名：Stainless steel castings
分類,生產工藝,
分類
按化學成分分類不鏽鋼有Cr不鏽鋼和Cr、Ni不鏽鋼兩大類。影響不鏽鋼腐蝕性能的主要是含C量和析出的碳化物，所以耐腐蝕不鏽鋼含C量越低越好，通常C≤0.08%,但是，耐熱鋼的高溫力學性能則決定於其組織中穩定的碳化物沉澱相，所以耐熱鋼的含C量都較高，一般含碳量在0.20%以上。
按金相組織分類，不鏽鋼分為鐵素體不鏽鋼、馬氏體不鏽鋼、奧氏體不鏽鋼和雙相（在奧氏體基體中有鐵素體）不鏽鋼：
（1）鐵素體不鏽鋼
以鉻為主要合金元素，含Cr量一般在13%--30%之間。具有良好的耐氧化性介質腐蝕的能力和在高溫下耐空氣氧化能力，也可用作耐熱鋼。此種鋼的焊接性能較差。含鉻大於16%時，鑄態組織粗大，在400-525℃及550-700℃之間長期保溫，會出現“475℃”脆性相及σ相，使鋼變脆。475℃脆性與含Cr鐵素體的有序化現象有關。475℃脆性相及σ相脆性，可通過加熱到475℃以上然後快冷來改善。室溫脆性和焊後熱影響區的脆性也是鐵素體不鏽鋼的基本問題之一，可採用真空精煉、加入微量元素（如硼、稀土及鈣等）或奧氏體形成元素（如Ni、 Mu、 N、 Cu等）的辦法加以改善。為了改善焊縫區與熱影響區的力學性能，通常還加入少量的Ti和Nb，以阻止熱影響區晶粒長大。常用的鐵素體鋼有ZGCr17和ZGCr28。該類鋼的衝擊韌性低，在很多場合被含高鎳的奧氏體不鏽鋼所取代。含Ni量超過2%、含N量超過0.15%的鐵素體鋼有良好的衝擊性能。
（2）馬氏體不鏽鋼
馬氏體不鏽鋼包括馬氏體型不鏽鋼和沉澱硬化型不鏽鋼。在工程套用中，是以力學性能為主要目的。雖然這類鋼在大氣腐蝕和較緩和的腐蝕介質中（如水及某些有機介質）具有良好的抗腐蝕的能力，但其腐蝕性能往往不作為檢驗項目。其化學成分的範圍是：Cr13%-17%，Ni2%-6%，C≤0.06%。金相組織中主要是低碳板條狀馬氏體，因此，具有優良的力學性能，強度指標是奧氏體不鏽鋼的二倍以上，同時又具備良好的工藝性能，特別是焊接性能。因此在重要工程套用中占有極為重要的地位，是鑄造不鏽鋼領域內的一個重要分支。
（3）奧氏體不鏽鋼
奧氏體不鏽鋼可分為四組，即Cr‐Ni系；Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu或 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系； Cr‐Mn‐N系和 Cr‐Ni‐Mn‐N系。Cr‐Ni系以著名的“18-8”為代表。Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu、 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系在Cr‐Ni系的基礎上加入2%-3%的鉬和銅（或二者同時加入），以提高抗硫酸的腐蝕性，但鉬是鐵素體形成元素，為了保證奧氏體化，加鉬後含Ni量要適當增加。Cr‐Mn‐N系是節省Ni的合金。當含Cr量大於15%時，單獨加入猛並不能獲得理想的奧氏體組織，必須加入0.2%-0.3%的氮，要得到單一的奧氏體必須加入0.35%以上的氮。由於含N量過高往往使鑄件產生氣孔、疏鬆等缺陷，而加入適量的N和少量的Ni，即可得到單一奧氏體，這就出現Cr‐Ni‐Mn‐N系。當然要得到奧氏體、鐵素體復相組織，就不須加入更多的N和Ni。
（4）奧氏體—鐵素體復相不鏽鋼
復相鋼的金相組織通常是含有5%-40%的鐵素體，以改善合金的焊接性，增加強度和提高抗應力腐蝕能力。例如Cr28%-Ni10%-C0.30%的高碳高鉻合金鋼，具有良好的抗硫酸腐蝕能力，可製造鑄件使用。在此基礎上發展的可控制鐵素體型鋼，有較高的強度，且在硫酸鹽中有良好的抗應力腐蝕能力，常用於石油工業的裝置。
生產工藝
所謂熔模鑄造工藝，簡單說就是用易熔材料（例如蠟料或塑膠）製成可熔性模型（簡稱熔模或模型），在其上塗覆若干層特製的耐火塗料，經過乾燥和硬化形成一個整體型殼後，再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型，然後把型殼置於砂箱中，在其四周填充乾砂造型，最後將鑄型放入焙燒爐中經過高溫焙燒（如採用高強度型殼時，可不必造型而將脫模後的型殼直接焙燒），鑄型或型殼經焙燒後，於其中澆注熔融金屬而得到鑄件。
熔模鑄件尺寸精度較高，一般可達CT4-6（砂型鑄造為CT10~13，壓鑄為CT5~7）,當然由於熔模鑄造的工藝過程複雜，影響鑄件尺寸精度的因素較多，例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等，所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高，但其一致性仍需提高（採用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多）。
壓制熔模時，採用型腔表面光潔度高的壓型，因此，熔模的表面光潔度也比較高。此外，型殼由耐高溫的特殊粘結劑和耐火材料配製成的耐火塗料塗掛在熔模上而製成，與熔融金屬直接接觸的型腔內表面光潔度高。所以，熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高，一般可達Ra.1.6~3.2μm。
