不锈钢铸造怎么脱碳

『壹』 锻造工艺和铸造工艺有什么区别

一、锻造、铸造的区别：

1、词语意义不同：

锻造：用锤击等方法，使在可塑状态下的金属材料成为具有一定形状和尺寸的工件，并改变它的物理性质。

铸造：将金属熔化成液体后浇入模子里，经冷却凝固、清理后获得所需形状的铸件的加工方法。能制成形状复杂的各类物件。

2、制作工艺不同：

锻造：是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。

铸造：是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。

3、锻造、铸造用途：

锻造通常用于加工某些形状和尺寸的锻件。

铸造是一种相对经济的毛坯成形方法，通常用于形状复杂的零件。

(1)不锈钢铸造怎么脱碳扩展阅读：

锻造工艺不当造成的缺陷

过热

金属材料加热时过热引起晶粒粗大，使材料的强度下降，主要是由于在规定的锻造加热温度内停留时间太长或超过规定的加热温度。

过烧

金属材料产生过烧时，晶粒特别粗大，镦粗时轻轻一击就裂。其断口呈石状断口。对于碳钢，金相组织出现晶界氧化和熔化，工模具钢晶界因为熔化而出现鱼骨状莱氏体组织；铝合金出现晶界熔化三角区或复熔球。

锻造裂纹

（1）加热裂纹。对于尺寸大的坯料，如加热速度过快，形成坯料内外温度相差很大，产生热应力造成锻件开裂，其特征沿坯料的横截面开裂，裂纹由中心向四周辐射状扩展，多产生于高合金钢中。

（2）心部开裂。心部开裂常在坯料的头部，开裂深度与加热和锻造有关，有时贯穿整个坯料。这是由于加热时保温时间不足，坯料未热透，坯料外部温度高，塑性好，变形大；内部温度低、塑性差、变形小，产生不均匀变形，引起坯料心部开裂。

（3）材质缺陷开裂。锻造时在缩孔、夹渣、碳化物偏析等材料缺陷处形成锻造裂纹。

脱碳和增碳

（1）脱碳。金属材料在高温下表层的碳被氧化，发生脱碳，使表层组织含碳量下降，硬度和强度下降。脱碳层的深度与钢的成分、炉内气氛、温度等有关，通常情况下高碳钢易脱碳，氧化性气氛易脱碳。

（2）增碳。用油炉加热的锻件，有时表面或部分表面发生增碳，增碳厚度可达1.0~1.5mm，增碳量甚至可达w=2%，可出现莱氏体组织。锻造时引起锻件表面开裂。

『贰』 精密不锈钢管件怎么锻造出来

热锻加工不锈钢管时，由于有些不利因素的影响，如氧化皮清理不净时版外表面被锻出凹坑、权锻打过程中钢管可能产生轴线弯曲和各台阶不同心、加热时造成的脱碳层、锻后热处理可能产生的轴线弯曲以及机械加工特殊要求的工序间加工工艺留量等，因此热锻不锈钢管必须留有一定的机械加工余量。轴向的机械加工余量，一般只在直径大的一段两端共留4～6毫米。其中对于两端都经过锻打，台阶棱角清晰的取4毫米；一端经过锻打，另一端为原坯料（因下料有马蹄形）或者虽然经过锻打，但台阶棱角不清的（如锻带凹挡件时小直径往大直径过渡处），取6毫米。如果各台阶直径尺寸是从大到小按顺序排列的，其余小直径段的轴向尺寸则按零件名义尺寸顺延。如果各台阶直径尺寸为大小交替的带凹挡件时，因为小直径两边的大直径段都已留有轴向加工余量，故小直径段的锻件轴向尺寸，应为该段零件名义轴向尺寸减去大直径段两端的加工余量。

『叁』 不锈钢铸造后应怎样热处理

不锈钢的分类有奥氏体、马氏体、铁素体、和沉淀硬化。不同类型的不锈钢热处理专是不同的属。看看你是那种不锈钢。奥氏体--固溶；马氏体、铁素体、沉淀硬化可以退火。
使用状态时钢种不同热处理制度不同啊来自国际铸业网

『肆』 熔炼不锈钢时 为什么脱氧很重要

熔炼不锈钢时 为什么脱氧很重要？以下回答经验值满满。
1、首先熔炼不锈钢脱氧是必须的工艺，除非你是真空熔炼真空浇注，只要和大气接触，甚至不和大气接触也会有氧侵入，比如你的炉衬耐火材料不是绝对无氧的。
2、钢水有了足够的氧没有去除而浇注成型了铸件，那就会给铸件带来铸造缺陷，比如气孔渣孔氧化物夹渣黑点麻点等，轻微的要氩弧焊修补、冷焊，严重的就会直接报废，数据表明，因为脱氧工艺问题导致不锈钢铸件废品占到铸件总废品的60%以上，一次次铸件报废意味着老板要实实在在的损失，客户要流失，再一次次报废你就要损失：老板不干掉你？你这样的废品师傅有多远滚多远！
所以结论是：脱氧很重要，直接关系到你的饭碗和老板的生意。
3、不锈钢本身的特点导致钢水比较容易氧化，老板不会怪罪你当然也无法迁怒于钢水，但是问题来了总要解决。老板每月给你发薪水年底发奖金那是看得起你，你本身要对得起那一摞摞沉甸甸的钱。以下给你几个成熟经验，保你如鱼得水，深的老板万千宠爱于一身。
经验一：遇到脱氧导致铸件报废不要回避和推卸责任，当然明显不是熔炼的问题也没必要往身上揽。
经验二：确认是熔炼阶段脱氧问题后，第一时间主动分析原因，是工艺原因还是耐火材料材料原因还是脱氧剂的原因，并做好准备主动或者随时被老板问话时，有条不紊的陈述原因和解决措施，老板会理解，老板一般不会偶尔一次出问题就面斥，毕竟面斥不雅。
经验三：不锈钢熔炼的耐火材料炉衬一般易选用铝镁尖晶石中性料或者氧化镁碱性料，石英砂酸性料万万不可用，加了电熔石英也不行的。中性料中，高铝钒土级别是普通料，而添加板状刚玉级别的是高端料，二者每吨差别3000元以上。氧化镁碱性料的特点是裂纹倾向大一些，所以要选用电熔镁甚至大结晶电熔镁，有条件的选用日本原产的海水镁砂，海水镁是碱性炉衬中的极品，裂纹少寿命长氧化铁杂质少耐温高。
经验四：脱氧剂的选择和脱氧工艺，(A)初脱氧锰和硅，国标99.7#电解锰片和国标75硅，72#硅铁也可以，市面上哪还有真正的75硅铁？就像琳琅满目的五常稻花香，基本上都是山寨的，五常那块地没多大特供都有缺口，还能轮到你？回来，钢水熔化后就可加入，加入量一般0.15%左右。(B)温度合适了就可以终脱氧，加入钢花牌不锈钢复合脱氧剂，一般用量0.2-0.4%。稀土脱氧剂的使用还是要经验配合，价格贵稍贵，控制好加入量。(C)关于铝脱氧的问题现在炉前师傅比较纠结，我的经验是做了充分的初脱氧和终脱氧后可以不加，特别是小炉子铸件对于氧化铝微小颗粒非常敏感。有些师傅有一套加铝的传统工艺，一般加入纯铝也要控制在0.05-0.14%之间，杜绝残留铝的超标，否则会有氧化铝白点，非常坚硬弥散。
经验五：如果是马氏体不锈钢比如420等要注意除了做好脱氧工艺还要扣箱。要求严格的可以配合模壳石墨砂工艺制造还原气氛。
一般不锈钢熔炼没有炉外精炼一说，脱氧扒渣后测温就要浇注了，所以越发显得脱氧的重要性和必不可少性。
对于炼钢厂来说炼钢就是造渣，对于铸造厂来说熔炼就是脱氧和调成分。
望采纳。

『伍』 铸钢的精炼方法有哪些

1.吹氩净化（Argon Injection） 通过陶瓷透气砖向钢液中吹入氩气可实现净化钢液的目的。透气砖可安装在钢包的底部。其优点是：除搅动功能外，由于具有较小而分散的气泡，还有除气作用，能降低气体和夹杂物的含量；供气速率范围比较灵活；钢包底部耐火材料很少磨损；安装简便；吹气中断钢液不会渗漏。 采用喷枪技术时，氩气可通过安装在底部或炉衬侧面的喷枪吹入。其优点是耐火材料炉衬不会有漏穿的危险，整个过程可控制一致，有强的搅动能力，有高的供气速率。经过特殊设计，可以进行喷粉工艺。 钢包氩气净化的特点是合金元素和脱氧反应产物分布均匀，并使钢包液温度分布均匀，同时有排除气体和夹杂物的功能。 氩气净化工艺应扬感应电炉的氩气保护和出钢与浇注过程的氩气保护技术。LF-AOD感应电炉和氩氧脱碳精炼）工艺将开始进行超低碳不锈钢和纯净钢生产的探索性试验研究。 2.喂线净化（Wire Injection Cleaning） Al线、Ca-Si线等射入工艺亦称喂线技术。见图10。是本世纪80年代初，日本、法国和美国研制成功的炉外净化工艺。采用薄钢带包覆金属铝、Ca-Si等合金制成线材。由喂线机和导管直接插入钢液中进行脱氧、脱硫和合金化等操作。其功能是降低钢液中氧和硫的含量，改变夹杂物形态和组成，从而提高钢液和纯净度和改善铸钢的塑性和韧性，并有微量合金成分调整及合金化的功能。能准确控制钢中Al、Ti、B和Ca-Si等合金含量，提高合金收得率。一般Al的收得率可高达60%～80%，而常规加Al块终脱氧操作，收昨率仅10%～20%之间，并且波动范围较大。Ca-Si合金线射入的Ca的平均收得率为10%～20%之间，实践证明，Ca线射入可平均降低铸钢件缺陷40%，最佳工艺条件下可降低缺陷60%以上。喂线工艺中导管设计和喂线速度是与合金芯线直径、含Ca量、钢包深度、钢液温度和成分、芯线外壳厚度和种类等因素有关。喂线速度一般在30～60mm/min和保证插入深度（根据钢包容量大小而改变）。通过下面公式可近似计算。 （1） 式中H——线射入钢液深度（mm）； D——芯线直径（mm）； v——射入速度（mm/min）； d——外壳钢皮厚度（mm）； A——与温度和钢皮材料有关的参数。 喂线工艺与钢包吹氩净化工艺的配合可使钢中的酸溶Al分布均匀，取得更好的净化效果（见图10）。 图10 氩气净化和钙线射入净化 图11 AOD精炼工艺 在10t钢液的钢包中进行喂线工艺的生产数据表明，控制钢中残Al的质量分数为0.025%，与常规加Al操作比较，终脱氧的用Al量减少50%～60%（对铸钢车间而言），和减少50%～70%（对炼钢车间而言）。射入Al线和Ca-Si线复合工艺时，钢中的[O]和[S] 进一步降低，氧化物夹杂和氮化铝均减少，钢的力学性能中韧塑性显著改善。 喂线净化工艺处理时间短，钢液降温少，不污染环境，不用载气，不会带来钢液喷溅。同时提高Ca、Ti、Al、B、RE等合金元素加入的收得率。 3.AOD精炼工艺 AOD精炼工艺是美国发明的专利技术，见图11。专利技术的限定内容是氧气和惰性气体（氩气）的混合气体从炉体侧面通过特殊的喷枪直接吹入熔池之中（液面之下）进行精炼。其原理实质上是熔池中脱碳热、动力学的交替作用，是依靠氧和惰性气体的混合气体而不是纯氧来进行。AOD工艺适合于低碳和超低碳锈钢的精炼，其工艺是氩气泡的模拟真空条件，降低CO气体分压，在一定温度下，具备从高铬含量熔池中去除碳的能力，而不会促进铬的氧化，因而它可利用最廉价的原材料，如高碳铬铁和不锈钢废钢返回料生产纯净超低碳不锈钢。现在，全世界75%以上的不锈钢是采用AOD工艺生产的。美国ESCO公司于1973年第一家将AOD工艺用于铸造生产。全世界现有100多台AOD精炼炉，其容量在1～160t之间。用于铸造生产的AOD炉容量一般小于20t。AOD工艺现在不仅用于不锈钢的精炼，还扩大到生产工具钢、硅钢、低合金钢和碳钢。ESCO公司于1978年应用AOD进行全部低合金铸钢的生产。它不仅降低不锈钢的生产成本，还改善钢的质量，去除气体和夹杂物，提高钢液纯净度，改善流动性和充型性，提高钢的力学性能，减少铸造缺陷等。AOD精炼过程是依靠化学反应控制钢液温度，不需要外界热源，因此非常适合与铸造工业的中小容量感应电炉和电弧炉组成双联工艺。到1997所末，在北美共19个公司26台AOD炉（容量1～50t）和在中国有8台AOD（容量2～8t）炉用于不锈钢和其他合金钢铸件的生产。 4.真空精炼工艺 （1）VOD（Vacuum Oxygen Decarburization）和VODC（acuum Oxygen Decarburization ConVerter）VOD是真空氧脱碳精炼工艺。见图12。它适用精炼各种碳钢、低合金钢和不锈钢。由于在真空下，可精炼纯净度和更高的钢液，气体和夹杂物含量更低。该工艺需要真空设备，一次性投资和维护费用较高。在小容量精炼、脱碳速率和能力、超低碳不锈钢和温度控制等方面有其局限性。 VODC是VOD精炼和有氩气搅动功能的转炉工艺相结合，有更强的精炼能力和生产效率。 图12 VOD、VODC真空精炼工艺 （2）LF（Ladle Furnace）是钢包精炼炉，它具备三项功能，真空、炉底氩气搅动和电极加热，见图13。LF工艺适用于重型机械制造工业中大容量钢液的精炼。中国重型机械工业系统有容量30～170t的LF炉10多台，多应于动力工程用大型铸造钢锭的精炼。LF工艺受到容量和耐火材料炉衬寿命的限制，一般容量小于30t或40t的LF炉，因三相电极加热功能很难实现而不宜采用。另外。LF炉的炉衬寿命低，一般均少于10次。特别是渣线处的炉衬寿命更低。由于加热工艺等问题，小容量国LF（小于40t或30t）是否有工业生产应用价值尚处于探索之中。 （3）VILF（Vacuum Inction Ladle Furnace）是真空感应加热钢包炉。这是铸造车间采用小容量LF炉的加热新工艺，见图14。日本大同特殊钢公司分别有5tAOD炉和5tVILF炉。AOD炉主要生产不锈钢、耐热钢及其合金纯净铸件。VILF主要生产碳钢铸件。采用何种工艺是依据成本和氩气用量综合来选择。对VILF炉采用电加热和AOD工艺用Al和Fe-Si升温的费用进行分析对比。另外，该公司采用钢包吹氩降温和净化工艺生产超纯净钢。 图13 LF钢包精炼炉 图14 VILF真空感应加热钢包炉 5.PLF（Plasma Ladle Furnace）等离子体钢包精炼炉。是美国Maynard铸钢公司于1993年首先引入铸钢生产，见图15。Maynard公司的PLF炉是一圆柱电极装在一台4.5t的底注钢包上，钢包有一专门的三析侧开口岸的浇嘴系统，精炼炉的电极与钢液熔池引弧。氩气通过电极中心小孔射入，形成等离子电弧。与此同时，氩气通过钢包底部透气砖吹入搅动并脱氧。氩气流是可变的。高的搅动速度用于均匀加热和脱硫；低的搅动速度用于氧化物夹杂上浮到渣中。等离子体电弧的极性也是可变的，负极性用于开始加热和熔化熔剂，正极性用于脱硫、脱氧和合金的还原。密封的钢包盖、采用氩气净化和等离子体极性调节相结合生产超纯净钢，该公司采用PLF炉生产出含氧、氮、硫和磷极低的铸钢。 6. ESC（Electroslag-Casting）。是电渣精炼铸造，见图16。由于熔化的钢液一直在渣层的保护之下和凝固过程均在控制之下进行，因此ESC可以避免浇注过程钢流的氧化和夹杂的形成，以及随着凝固过程的进行所出现的缩孔、皮下气孔和偏析等缺陷，常用于对质量和性能要求高的重要铸件，如核电站用阀体、管道和特殊铸件。沈阳铸造研究所采用ESC工艺生产水电机组用不锈钢导叶，已投入商业化生产。 图15 PLF等离子体钢包精炼炉 图16 ESC电渣精炼 纯净钢液和相应精炼工艺是获得高强韧性、高纯净度铸钢件的先进制造工艺。它适用于包括钢液、铁液和铝合金液等在内的各类铸造合金的精炼和保护。
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『陆』 ZG270-450的热处理问题

貌似有用……

铸造碳钢

我国多年来沿用的是以钢的含碳量作为分级的标准。表1列出铸造碳钢的国家标准中，关于钢的牌号，化学成份和机械性能的要求，牌号中的“ZG"表示铸钢，其后的数字表示钢中碳的重量分数的公称值，以万分之几表示。铸造碳钢依其杂质元素磷和硫含量的高低而分为三级，磷和硫单项质量分数各低于0.04%的特质(Ⅰ级)钢;低于0.05%的优质(Ⅱ级)钢.低于0.06%的为普通（Ⅲ级）钢。

表1 铸造碳钢的牌号、化学成分及机械性能

一般工程用铸造碳钢的标准（GB5676-85）将铸造碳钢按照室温下的机械性能分为5个牌号，即ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570和ZG340-640。对钢中的基本化学成分只规定其质量分数的上限，对钢中残余合金元素的限制比较宽。

2 铸造低合金钢

2.1 通用铸造低合金钢系列钢种

在机械制造中，通用的铸造低合金钢主要包括锰系、铬系和镍系三个系列。这些系列钢种是在铸造碳钢的成分基础上进行合金化，并通过相就的热处理，以获得比铸造钢更高的常温机械性能的。

1）锰系低合金钢
以锰作为主要合金化元素，而以硅、钼等作为辅助强化元素，构成锰钢、锰硅钢、锰硅铬钢和锰钼钢。
2）铬系低合金钢
以铬作为主要合金化元素，而以钼、镍等作辅助强化元素，构成铬钢，铬镍钢。
3）镍系低合金钢
以镍作为主要合金化元素，而以铬或与作辅化元素构成镍钢、镍铬钢、镍铬钼系钢种。

2.2 具有特殊性能和用途的低合金钢种

根据对铸件提出的特殊使用性能要求，进行钢的合金设计，即是有专门用途的铸造低合金钢种，其中包括用于厚大截面而又不允许淬火处理的析出强化型低合金钢，耐热用低合金钢，低温用低合金钢以及抗磨用低合金钢等。

3 铸造高合金钢

在铸造高合金钢中，加入有合金元素总量在10%（质量分数）以上，加入的合金元素可以是一种，两种，或更多种。钢中含有大量合金元素后，组织发生了根本的变化。使得钢具有特殊的使用性能，例如ωMn=13%的奥氏体高锰钢，具有很高的抗冲击磨损的性能，又如ωcr=18%、ωNi=的奥氏体不锈钢，具有很好的耐腐性能等，因此，高合金铸钢实际上是特种铸钢。

与特种铸铁相比，高合金铸钢具有更高的性能，特别是机械性能，如高铬抗磨白口铸铁，虽有很高的抗磨性，但其韧性则较差，不适于在高冲击力的作用下工作，而高锰钢则既有很高的抗磨性，又有很高的冲击韧性，能经受高冲击磨损。又如高硅铸铁在酸类公质中有强而蚀性，但其强度很低，极易脆裂。而奥氏体不锈钢则既具有而蚀性，又有较高的强度和很高的冲击韧性，适用于经受冲击或震动条件下的耐蚀铸件，如而酸泵的旰轮等。再如高铬铸铁虽有很高的耐热性，但也是低强度、高脆性的材料，而高铬镍钢和铬锰氮钢则具有很高的强度和韧性。因此，高合金铸钢比特种铸铁更适合于在重载荷、冲击和震动条件下工作的机器零件，比特种铸铁具有更大的可靠性和安全性。

由于高合金钢中含有大量合金元素，故在铸造性能、焊接性能以及切削加工性能方面均比碳钢和低合金钢差。在铸造性能方面，每种高合金钢均有其特点，生产上需要根据其铸造性能特点来制定相应的铸造工艺。在焊接方面，一般需要使用特定的合金焊条。有些钢种焊接时还需要采取惰性气体保护，必在时还需要在焊前进行铸件预热和在焊后进行的改善焊接部位组织以及消除焊接应力的热处理等。在切削加工方面，由于高合金钢种硬度很高，有的钢种韧性很强，以至于用加工一般碳钢及低合金所用的刀具和切削工具，不能进行加工，而必须采用特定的刀具切削工艺。

3.1 铸造抗磨钢（高锰钢）

在铸造抗磨钢中，高锰钢是最通用的一种。高锰钢中锰的公称含量为13%（质量分数），牌号为ZGMn13，钢经过热处理后具有单一奥氏体组织，韧性很好，但硬度并不高，但这种奥氏体有加工硬性，铸件在工作中经受强烈的冲击或挤压时，其表面层组织发生加工硬化，硬度大为提高，因而具有很高的抗磨性。

3.2 铸造耐蚀钢（不锈钢）

铸造耐蚀钢的钢种很多，但基本上都以铬作为耐蚀的主要合金元素。依照化学成分和组织可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两类。

1）铬不锈钢

铬不锈钢的公称含量为13%，是不锈钢钢种当中含铬量最低的一种。Cr13型钢是一个系列，按照钢含量不同而分为五种钢号，即0Cr13，1Cr13，2Cr13，3Cr13和4Cr13。作为铸造不锈钢使用的是耐蚀性较好的ZG 0Cr13和ZG1Cr13两种。

2）铬镍不锈钢

铬镍不锈钢中铬的公称含量ωcr=18%，其耐蚀性能优于Cr13钢。

3.3 抗磨耐蚀合金钢（不锈钢）

由于水力发电和其它工业的需要，近年来国内外发展了抗磨耐蚀合金钢，其中典型的是用于制造水轮机转子和单浆叶片所用的铬镍钼马氏体不锈钢和析出硬化型铸造不锈钢。

抗磨耐蚀不锈钢也是以铬为主要耐蚀合金元素的，为了使钢具有高硬度，应使钢具有马氏体组织。为此在钢中添加镍和钼，以便在铬镍的联合作用下，使钢具仍很高的淬透性，从而使大型厚壁铸件能在油淬或空泠条件下，得到沿全断面厚度的马氏体组织。在析出硬化型不锈钢中，由于有弥散硬化相在马氏体基体上析出，因而更进一步提高了钢的硬度和抗磨性。为了保证有良好的耐蚀性和焊接性，这类钢中碳的质量分数比较低，一般在0.1%以下。

3.4 铸造耐热钢

耐热用低于合金钢在400℃以下的温度具有抗氧化性，并能保持其强度，但在更高的温度下具有耐热性，就需要用高合金钢。

钢的高温性能包括抗氧化性及热强性两个方面，抗氧化性是钢在高温下具有对气体介质的氧化腐蚀的稳定性，热强性则是钢在高温下能长期保持承受机械负荷的能力。高温下使用的钢种即按照这两种性能而分为两类。

1）耐热不起皮钢（抗氧化钢），这是在高温下具有良好的抗氧化性的钢，但对钢的高温强度无严格要求。
2）热强钢，这是在高温下既具有良好的抗氧化性，又能长期保持高强度的钢。

生产上所用的耐热温度在800℃以上的钢有铬耐热钢、铬镍耐热钢、铬锰氮耐热钢和铝锰耐热钢等四大类。

3.5 铸造热强钢

1）钢在高温下的强度及热强性

钢在高温下受力时，发生两种现象，即软化和蠕变。软化的表现是强度降低，而塑性升高。蠕变的表现是钢在高温下受力时，在应力不变的条件下，其变形量不断增长，直至最后断裂。

2） 低体热强钢

热强钢通常按其金相组织而分为珠光体型、马氏体型和奥氏体型。前两种含的强化元素较少，热强性较差，一般用于600℃以下的温度。奥氏体能固溶大量合金元素，有利于提高钢的热强性。因此，在600。C以上的温度使用的热强钢，基本上都是奥氏体型在更高温度（800℃以上）使用的热强性材料已不是钢（铁基合金），而是镍基合金或钴基合金了。

4 铸钢的熔炼

4.1 炼钢的目的和要求

炼钢的目的和要求包括以下四个方面：

1） 将炉料熔化成钢液，并提高其过热温度，保证浇注的需要。
2） 将钢液中的硅，锰和碳（治炼合金钢时，还包括有合金元素）的含量，控制在规则范围以内。
3） 降低钢液中的有害元素硫和磷，使共含量降低到规定限度以下。
4） 清除钢液中的非金属夹杂物和气体，使钢液纯净。

4.2 炼钢的方法，特点和应用

1）电弧炉炼钢

电弧炉的基本构造如图1所示。利用电弧产生的热量来熔化炉料和提高钢液过热温度。由于电弧炉不用燃料燃烧的方法加热，故容易控制炉气的性质。可按照冶炼的要求，使之成为氧化性或还原性。电弧炉成为在铸钢方面应用最普遍的炼钢炉。

图1 炼钢电弧炉结构示意图
1-倾炉液压缸 2-倾炉摇架 3-炉门 4-熔池 5-炉盖 6-电极 7-电极夹紧器 8-炉体 9-电弧 10-出钢槽

2）感应电炉炼钢

炼钢采用无芯感应电炉，其工作原理和构造铸铁的电炉相同。炉体结构与外观如图2所示，主要包括感应器和坩埚两部分。但由于炼钢需要消耗更多的热量，故在输入功率方面比同样容量的熔炼铸铁用炉大。炼钢用的感应电炉依炉子容量（坩埚直径）的不同而采用不同的频率，容量在10kg左右的用高频（10000Hz以上），容量从100~500kg的用中频（1000~3000Hz），而容量在500kg以上的感应电炉采用工业用电频率（50Hz）。

图2 感应电炉炉体结构和外观
1-水泥石棉盖板 2-坩埚 3-感应线圈 4-水泥石棉防护板 5-耐火砖底座 6-铝制边框

3）平炉炼钢

平炉的构造如图2所示。用煤气或重油作燃料，与预热送风相混合，进行燃烧，产生的火焰直接喷射在炉料上，进行加热和熔化，由于是靠火焰加热，故炉气呈氧化性，炼钢过程中元素烧损较电炉重，平炉的容量大，一般自几十吨至数百吨，适用于浇注重型铸件。

4）钢包精炼炉

用电弧炉熔化炉料，然后将钢液倾入钢包精炼炉中（图3），用氩气进行吹炼，能有效地清除钢液中的气体和夹杂物，提高钢液的质量。在钢包精炼炉基础上发展起来的氩氧脱碳（AOD）法和真空氩氧脱碳（VOD）法是冶炼高纯净度钢液，特别是低碳的高纯净度钢液的先进方法，特别适用于生产高强度钢、超高强度钢等钢种。

图3 钢包精炼炉示意图
1－氩气瓶 2－减压阀 3－耐压橡皮管 4－活接头 5－透气塞 6－盛钢筒支架

铸铁是含碳量大于2.11或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。工业上所用的铸铁，实际上都不是简单的铁一碳二元合金，而是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金。铸铁的成分范围大致为：C2.4-4.0%,Si0.6-3.0%,Mn0.2-1.2%,P 0.1-1.2%,S 0.08-0.15%。有时还加入各种合金元素，以便获得具有各种性能的合金铸铁。

根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁。而灰铸铁中又可根据石墨的形态不同而分为普通灰铸铁，蠕虫状石黑铸铁，球黑铸铁以及可锻铸铁。

5 灰铸铁

灰铸铁通常是指具有片状石墨的灰口铸铁，这中铸铁具有一定的机械性能、良好的铸造性能以及其它多方面的优良性能，因而在机械制造中业获得最广泛的应用。

表2为灰铸铁的新的国家标准。该标准是以灰铸铁的抗拉强度作为分级依据的。由于灰铸铁对冷却速率的敏感性（壁厚效应），同一种牌号铸铁在不同铸件壁厚条件下的实际强度有很大的差别（薄壁与厚壁之间在强度上的差别达50-80MPa）。
表2 灰铸铁分级

6 球墨铸铁及蠕墨铸铁

球墨铸铁和蠕墨铸铁一般是用稀土镁合金对铁液进行处理，以改善石墨形态，从而得到比灰铸铁有更高机械性能的铸铁。

球墨铸铁依照其基体和性能特点而分为六种：即铁素体（高韧性）球墨铸铁，珠光体（高强度）球墨铸铁，贝氏体（耐磨）球墨铸铁，奥氏体一贝氏体（耐磨）球墨铸铁，马氏体一奥氏体（抗磨）球墨铸铁及奥氏体（耐热、耐蚀）球墨铸铁。

蠕墨铸铁具有不同比例的珠光体—铁素体基体组织。铸铁性能与其石墨的蠕化程度（蠕化率）及基体有关。在石墨蠕化良好条件下，珠光体蠕墨铸铁的强度和硬度较高，耐磨性强。适于制造耐磨零件，如汽车的刹车鼓等。而铁素体蠕墨铸铁的导热性较好，在高温作用下，不存在珠光体分解问题，组织较稳定，适用于制造在高温下工作、需要有良好的抗热疲劳能力、导热性的零件，如内燃机汽缸盖、进排气岐管等。

7 可锻铸铁

可锻铸铁是将白口铸铁通过固态石墨化热处理（包括有或无脱碳过程）得到的具有团絮状石墨的铁碳合金。采用不同的热处理方法，可以得到具有不同组织和性能的可锻铸铁，即黑心可锻铸铁、珠光体可锻铸铁和白心可锻铸铁。

当将白口铸铁毛坯件在密封的退火炉中进行热处理，即在中性炉气条件下退火时，得到的铸铁组织中有呈团絮状的石墨（退火碳）存在。这种石墨虽不很圆整和紧密，但它对基体的割裂作用则比灰铸铁中的片状石墨要小得多，因此它能使铸铁得到较高的强度及良好的韧性。铸铁的基体可以通过热处理来加以控制。使之成为铁素体或珠光体。用这种方法得到的铁素体基体可锻铸铁因组织中有石墨存在，因而铸铁的断面呈暗灰色，而在表层经常有薄的脱碳层呈浅灰色，故通称为黑心可锻铸铁。而珠光体可锻铸铁则是以其基体命名的。

当将白口铸铁毛坯件在氧化性质的炉气条件下进行退火时，铸件断面上从外层到心部，发生强烈的氧化和脱碳。在完全脱碳层中无石墨存在，铸铁的组织为铸素体。实际上，在小断面尺寸条件下，铸铁的组织基本上为单一的铁素体和退火碳。而在大断面尺寸条件下，表层为铁素体，中间区域为珠光体和铁素体及退火碳，而心部区域则为珠光体及退火碳（间或有少量铁素体）。这种铸铁断面由于其心部区域有发亮的光泽，而表层色泽较暗，故通称为白心可锻铸铁。

8 特种铸铁

特种铸铁是指具有特殊使用性能的铸铁材料，主要包括抗磨铸铁、耐热铸铁和耐腐蚀铸铁。为了使铸铁具有这些特殊使用性能，需要使铸铁有一定的组织。特种铸铁中既有非合金铸铁（例如普通白口抗磨铸铁），也有低合金铸铁、中合金铸铁和高合金铸铁（如中锰抗磨用球墨铸铁及高铬抗磨用白口铸铁等）。

对任何一种特种铸铁而言，首先是要求具备一定的使用性能，如抗磨、耐热等。但由于是用来制造机器零件，就需要保证有一定的机械性能，主要是强度和塑性，为此需要在铸铁的化学成分设计上，考虑同时满足特定的使用性能和一定的机械性能这两方面的要求。

由于特种铸铁中含有大量合金元素，使得其在熔炼和铸造性能方面，与非合金化的铸铁有显著的差别。大多数合金元素降低铸铁的铸造性能，而含有大量合金元素的特种铸铁的铸造性能通常是很差的，在铸造过程中容易产生多种铸造缺陷，因此需要针对各种铸铁在熔炼和铸造方面的特性，采取适当的工艺措施，防止缺陷的发生，以保证铸件的质量

『柒』 不锈钢锻件锻造工艺过程是什么

不锈钢锻件是指不锈钢材料被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。
锻造不锈钢锻件前的准备包括原材料选择、算料、下料、加热、计算变形力、选择设备、设计模具。锻造不锈钢锻件前还需选择好润滑方法及润滑剂。
锻造用材料涉及面很宽，众所周知产品的质量往往与原材料的质量密切相关，因此对锻造工作者来说，必需具有必备的材料知识，要善于根据工艺要求选择最合适的材料。
算料与下料是提高材料利用率，实现毛坯精化的重要环节之一。过多材料不仅造成浪费，而且加剧模膛磨损和能量消耗。下料若不稍留余量，将增加工艺调整的难度，增加废品率。此外，下料端面质量对工艺和不锈钢锻件质量也有影响。
加热的目的是为了降低锻造变形力和提高金属塑性。但加热也带来一系列问题，如氧化、脱碳、过热及过烧等。准确控制始锻及终锻温度，对产品组织与性能有极大影响。
火焰炉加热具有费用低，适用性强的优点，但加热时间长，容易产生氧化和脱碳，劳动条件也需不断改善。电感应加热具有加热迅速，氧化少的优点，但对产品形状尺寸及材质变化的适应性差。
锻造成形是在外力作用下产生的，因此，正确计算变形力，是选择设备、进行模具校核的依据。对变形体内部进行应力应变分析，也是优化工艺过程和控制不锈钢锻件组织性能所不可缺少的。

『捌』 不锈钢铸造需要注意什么

1. 为防止不锈钢铸造时产生白口，除从工艺上采取措施外，必须使其壁厚不能过薄（有些资料指出，壁厚在15mm以上时，用金属型铸造铸件的转角处都必须采用圆角。

   2.由于金属型和芯无让性，为便于取出铸件和抽出型，不锈钢铸造铸件的铸造斜度应比砂型铸造件的适当大一些，一般应大30%-50%。

   3.不锈钢铸造铸件内壁和内肋的厚度一般应取相连外壁厚度的0.6-0.7，否则由于内壁（肋）冷得慢，在铸件收缩时易在内外壁交接处产生裂纹。

   4.由于金属型散热快，因此不锈钢铸造的最小壁厚应比砂型铸造铸件的要大一些，各种铸造合金、不同大小的铸造最小壁厚。

『玖』 不锈钢铸造工艺

不锈钢铸件铸造工艺特点：
不锈钢铸件铸造的机械性能比铸铁高，但其铸造性能内却比铸容铁差。因为不锈钢精密铸造的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为10～14%，线收缩为1.8～2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施：
1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520°～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。
2、由于不锈钢精密铸造的收缩大大超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。

『拾』 304不锈钢铸造工艺是怎样的

铸造是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。
被铸物质多为原为固态但加热至液态的金属（例：铜、铁、铝、锡、铅等），而铸模的材料可以是砂、金属甚至陶瓷。因应不同要求，使用的方法也会有所不同。