不锈钢铸件,是用各种不锈钢材料生产的铸钢件总称,主要用于各种介质腐蚀条件下。
按化学成分分类不锈钢有Cr不锈钢和Cr、Ni不锈钢两大类。影响不锈钢腐蚀性能的主要是含C量和析出的碳化物,所以耐腐蚀不锈钢含C量越低越好,通常C≤0.08%,但是,耐热钢的高温力学性能则决定于其组织中稳定的碳化物沉淀相,所以耐热钢的含C量都较高,一般含碳量在0.20%以上。
按金相组织分类,不锈钢分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相(在奥氏体基体中有铁素体)不锈钢:
(1)铁素体不锈钢
以铬为主要合金元素,含Cr量一般在13%--30%之间。具有良好的耐氧化性介质腐蚀的能力和在高温下耐空气氧化能力,也可用作耐热钢。此种钢的焊接性能较差。含铬大于16%时,铸态组织粗大,在400-525℃及550-700℃之间长期保温,会出现"475℃"脆性相及σ%0相,使钢变脆。475℃脆性与含Cr铁素体的有序化现象有关。475℃脆性相及σ%0相脆性,可通过加热到475℃以上然后快冷来改善。室温脆性和焊后热影响区的脆性也是铁素体不锈钢的基本问题之一,可采用真空精炼、加入微量元素(如硼、稀土及钙等)或奥氏体形成元素(如Ni、 Mu、 N、 Cu等)的办法加以改善。为了改善焊缝区与热影响区的力学性能,通常还加入少量的Ti和Nb,以阻止热影响区晶粒长大。常用的铁素体钢有ZGCr17和ZGCr28。该类钢的冲击韧性低,在很多场合被含高镍的奥氏体不锈钢所取代。含Ni量超过2%、含N量超过0.15%的铁素体钢有良好的冲击性能。
(2)马氏体不锈钢
马氏体不锈钢包括马氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。在工程应用中,是以力学性能为主要目的。虽然这类钢在大气腐蚀和较缓和的腐蚀介质中(如水及某些有机介质)具有良好的抗腐蚀的能力,但其腐蚀性能往往不作为检验项目。其化学成分的范围是:Cr13%-17%,Ni2%-6%,C≤0.06%。金相组织中主要是低碳板条状马氏体,因此,具有优良的力学性能,强度指标是奥氏体不锈钢的二倍以上,同时又具备良好的工艺性能,特别是焊接性能。因此在重要工程应用中占有极为重要的地位,是铸造不锈钢领域内的一个重要分支。
(3)奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢可分为四组,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"为代表。Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu、 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系在Cr‐Ni系的基础上加入2%-3%的钼和铜(或二者同时加入),以提高抗硫酸的腐蚀性,但钼是铁素体形成元素,为了保证奥氏体化