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铸造合金钢

铸钢是指用于制造铸钢件的钢材。当铸件的强度较高，使用铸铁达不到要求时，应选用铸造合金钢。但铸钢的钢水流动性不如铸铁，所以浇注结构的厚度不宜过小，形状不宜过于复杂。当硅含量控制在上，可以提高钢水的流动性。铸钢按其品种和用途可分为通用工程铸钢、焊接结构铸钢、不锈钢铸钢和耐热钢铸钢。

铸钢按化学成分可分为铸合金钢和铸碳钢，按特性还可分为铸工具钢、铸特种钢、工程结构铸件和铸合金钢。铸造合金钢可分为铸造低合金钢合金元素总量≤5%、铸造合金钢合金元素总量为5%～10%和铸造高合金钢合金元素总量≤5%元素大于或等于 10%)。

铸钢件的淬火

淬火是将铸钢件加热到ac3或者ac1以上的温度，保温一段时间以后急速冷却，获得完全马氏体组织的热处理工艺。铸钢件以后应当及时进行回火处理，以消除淬火应力以及获得所需要的综合力学性能。

1淬火温度

亚共析钢的淬火加热温度为ac3以上30℃-50℃；共析钢、过共析钢的淬火加热温度为ac1以上30℃-50℃。亚共析碳钢在上述淬火温度加热，是为了获得晶粒细小的奥氏体，淬火后可以获得细小的马氏体组织。共析钢和过共析钢在淬火加热之前已经球化退火了，所以加热到ac1以上30℃-50℃不完全奥氏体化后，其组织为奥氏体和部分未溶解的细粒状渗碳体颗粒。淬火后，奥氏体转变为马氏体，未溶解渗碳体颗粒被保留下来。由于渗碳体硬度高，因此它不但不会降低钢的硬度，而且还可以提高它的耐磨性。过共析钢的正常淬火组织为细小片状的马氏体的基体上均匀分布着细小颗粒状渗碳体以及少量残余奥氏体。这种组织具有较高的强度和耐磨性，同时又具有一定的韧性。

2淬火热处理工艺的冷却介质

淬火的目的是得到完全的马氏体，所以，铸钢件在淬火使的冷却速度必须大于铸钢的临界冷却速度，否则不能得到马氏体组织以及相应的性能。但是，冷却速度过高则会容易导致铸件变形或者开裂。为了同时满足上述要求，应该根据铸件的材质选用适当的冷却介质，或者采用分级冷却的方法。在650℃-400℃的温度区间，钢的过冷奥氏体等温转变速率，因此铸件淬火的时候应该---在此温度区间内快速冷却。在ms点以下则适宜冷却速度慢一些，以防止变形或开裂。淬火介质通常采用水、水溶液或油。在分级淬火或者等温淬火的时候，常用的介质包括热油、熔融金属、熔盐或熔碱等。

铸钢件的回火

回火是指将淬火或者正火后的铸钢件加热到低于临界点ac1的某一选定温度，保温一段时间后，以适当的速率冷却的热处理工艺。回火热处理可以是淬火或者正火后得到的不稳定组织转变为稳定组织，消除应力以及提高铸钢件的塑性和韧性。通常，淬火加高温回火处理的热处理工艺成为调质处理。淬火后的铸钢件必须及时进行回火，而正火后的铸钢件在---的时候才予以回火处理。

回火后铸钢件的性能取决于回火温度、时间及次数。---回火温度的提高和保温时间的延长，除了使铸钢件的淬火应力消除以外，还能使不稳定的淬火马氏体转变为回火马氏体、托氏体或者索氏体，从而使铸钢件的强度和硬度降低、塑性---地提高。对于一些有---形成碳化物的合金元素如铬、钼、钒和钨等的中合金钢，在400℃-500℃回火的时候出现硬度升高、韧性下降的现象。这种现象称为二次硬化，即回火状态铸钢的硬度达到大值。在实际生产中，有二次硬化特性的中合金铸钢需要进行多次回火处理。

耐热铸钢件

耐热钢铸件是以耐热合金钢为原材料铸造成的零件。在高温条件下，具有性和足够的高温强度以及---的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢按其性能可分为钢和热强钢两类。钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有---的性能并具有较高的高温强度的钢。在化学成分相同的情况下，铸态比轧态具有较高的热强性。铸造耐热钢零件在耐热钢领域中占有较大的比重。某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，而且铸件还有较高的---强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。

铸造方法除采用砂型铸造外，还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。按照正火状态下的金相组织，耐热铸钢可以分为四大类：珠光体耐热钢，马氏体耐热钢，铁素体耐热钢以及奥氏体耐热钢等。

耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、---的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。