合金铸钢|材料特性|制造工艺和工程应用介绍 (合金铸钢材质有哪些)

铸造状态使用的合金钢，又称铸造合金钢。按其用途合金铸钢划分为铸造合金结构钢和特殊用途合金铸钢。前者是低、中合金铸钢，主要用来制作一般机械结构件。后者多为高合金铸钢，如耐磨铸钢、不锈耐酸铸钢、耐热铸钢、铸造合金工具钢等。

高合金铸钢

高合金铸钢是指合金元素总含量在10%以上的合金铸钢。按其用途区分为：铸造不锈钢，耐热铸钢和耐磨耐蚀合金铸钢。

铸造不锈钢

(1) 铁素体型不锈铸钢。这类钢以铬为主要合金元素，中国常用的牌号有ZG1Cr17、ZGlCr19M02、ZGCr28，用于硝酸、氮肥、化纤等工业。

(2) 马氏体型不锈铸钢。中国牌号有ZGlCr13、ZG2Cr13，用于制造要求承受冲击负荷和韧性高但介质浓度不高条件下工作的铸件。可作泵壳、叶轮、阀门等。

(3) 奥氏体型不锈钢。这类钢含有较高的铬和镍，中国常用的牌号有ZGOCr18Ni9、ZGlCr18Ni9、ZG0Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni12Mo2Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3、ZG1Cr18Mn8NiN等，其用途广泛，典型钢号是ZG0Cr18Ni9和zG1Cr18Ni9。

(4) 奥氏体一铁素体型不锈钢。这类钢中含锰和氮以节约镍，中国常用牌号有ZG1Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N、ZG1Cr18Mn13Mo2CuN。对耐蚀性要求不高，但要求高的力学性能时，可以使用中、高强度马氏体不锈钢。适于作壁厚100mm以下铸件的中国牌号有ZG10Cr13、ZG20Cr13、ZG10Cr13Ni1、ZG10Cr13Ni1Mo。适于作壁厚l00～200mm铸件的有ZG06Cr13Ni4Mo、ZG06Cr13Ni6Mo、ZG06Cr16Ni5Mo。

(5) 沉淀硬化型不锈钢。中国牌号为ZG0Cr17Ni4Cu4Nb，这类钢具有高的强度、韧性和耐磨性。可用于化工、造船、航空等部门，作高强度耐磨耐蚀铸件。

不锈钢的铸造性差，钢水流动性低，易产生冷隔或夹渣，为此要提高浇注温度，一般不低于1530℃。浇注系统截面积应较碳素钢铸件大30%～50%。不锈钢体积收缩值大，易产生缩孔和疏松，铸件冒口较碳钢件应大20%～30%。铸件热裂倾向大，浇温高易粘砂，铸造工艺均应采取相应措施。奥氏体一铁素体型不锈钢的铸造性能较好，但对气孔敏感性较大。

耐热铸钢

耐热铸钢按用途分为耐热不起皮铸钢(抗氧化钢)和热强铸钢。常用的抗氧化钢有耐热铬钢，以铬为主要合金元素。铬含量低者为13%～14%，高者达25%～35%，有时还加入少量硅或镍，如ZG40Cr9Si2，其最高抗氧化温度为800℃，长期受载时低于700℃，可制作坩埚、炉门、底板等。

热强钢通常为马氏体型或奥氏体型，后者热强性能好，可用在600℃以上。铬镍含量高的如zG35(：r26Ni，可用到1100℃，广泛用于各种炉子构件。耐热钢的铸造性能差，其特点与不锈钢类似。铁铝锰型耐热钢的钢液极易氧化，易产生表面皱皮、体积收缩大，易出裂纹。冶炼和铸造工艺上均应注意。

(1) 铬镍耐热钢。这类钢是奥氏体型抗氧化钢。奥氏体型不锈钢也有抗氧化性能，但前者的碳含量高些并常含有硅，如ZG35Ni24Crl8Si2。其最高使用温度1100℃，可作加热炉传送带，螺杆、紧固件等承载件。

(2) 铬锰氮型抗氧化钢。其中有11%～13%的锰，并加入少量氮以代镍，有时还加入少量硅以提高抗氧化性能，如ZG30Cr18Mn12Si2N。其最高使用温度950℃，强度和热疲劳性好，可作炉罐、炉底板、支承架、吊架等。这类钢有奥氏体+铁素体的双相组织，力学性能优于铬镍钢。

(3) 铁铝锰型抗氧化钢。其中锰、铝含量低者如ZG5Mn16Al3Si2(Mnl5.50%～16.50%，Al2.70%～3.00%)，高者如zG7Mn29