ZG2Cr13鹽浴坩堝砂鑄：鑄造高溫氧化在高溫窯爐的內部構件,、工業(yè)爐的驅動機構等關鍵領域,，鑄件不僅承受巨大機械應力，更時刻經受著高溫氧化的嚴峻考驗,。如何構筑一道有效的抗氧化防線,，尤其是抵抗氧化向材料深處發(fā)展的能力，是耐熱鑄件制造的核心難題,。鹽浴坩堝砂鑄技術與ZG2Cr13馬氏體耐熱鋼的結合,，為解決這一難題提供了一種兼具經濟性與實用性的高效工藝路徑。

一,、 核心材料：ZG2Cr13耐熱鋼

ZG2Cr13本質屬于一種以13%鉻（Cr）為基礎的馬氏體型耐熱鑄鋼,。其性能基石在于：

1.  鉻元素（Cr）: 高溫下形成致密、附著性的Cr?O?保護膜,，有效阻礙氧向內擴散（抗深層氧化關鍵）,；

2.  適中的碳含量（0.15-0.25%）： 在保證良好鑄造性能與可焊性的同時，提供必要的熱強性,；

3.  馬氏體組織: 淬火回火后可獲得優(yōu)異的室溫和中高溫強度,、硬度及耐磨性。

 特性  優(yōu)勢  典型應用場景 

 優(yōu)異高溫抗氧化性  尤其擅長抵抗氧化向深層發(fā)展,，優(yōu)于普通低碳鋼  爐底輥,、爐門框、耐高溫夾具 

 良好高溫強度與抗蠕變性  在650℃以下工況保持較高承載能力  熱處理料盤,、傳動鏈節(jié) 

 一定的抗熱疲勞性  適應周期性溫度變化環(huán)境  鋼錠模,、汽輪機零部件 

 較好耐磨與耐蝕性  適應含塵,、含腐蝕性介質工況  水泥窯內構件、化工熱部件

二,、 工藝核心：鹽浴坩堝砂鑄技術

鹽浴坩堝砂鑄并非單純將鑄件浸入鹽中,，而是一套融合了鑄后快速處理與精確化學熱處理的系統(tǒng)：ZG2Cr13鹽浴坩堝砂鑄抗深層氧化耐熱鋼鑄件

1.  成型階段： 使用石英砂、鉻鐵礦砂等耐火砂,，結合樹脂/水玻璃等粘結劑制造砂型,，完成ZG2Cr13鋼液澆注和初步凝固；

2.  鑄后處理時效性： 鑄件需在凝固冷卻至相變溫度區(qū)間附近（約650-950℃）及時（通常20分鐘內）脫模,，趁熱轉入預熱至目標溫度的鹽浴爐中,；

3.  鹽浴核心作用：

    *   高溫鹽浴爐（≈920±10℃）: 鑄件在此均勻加熱并短暫保溫（0.5-2小時），旨在進行奧氏體化——使碳化物充分溶解,，獲得均勻固溶體,。

    *   中溫鹽浴爐（≈600-650℃）: 完成奧氏體化后，迅速將鑄件轉移至此爐,。在鹽浴提供的快速,、均勻冷卻條件下，完成馬氏體轉變過程,。鹽浴本身還形成一道保護層,，有效隔離空氣中的氧氣。

    *   高溫+無氧化環(huán)境: 雙鹽浴協(xié)同作用在材料最易氧化的高溫段提供強效保護（抗深層氧化的核心保障）,，同時實現(xiàn)高效,、低變形、無氧化的熱處理組織調控,。

 三,、 工藝優(yōu)勢詳解

1.  的“抗深層氧化”保障:

    *   鹽浴物理隔絕氧氣，從根源上防止高溫處理階段的氧化皮生成（傳統(tǒng)熱處理此處氧化嚴重）,；

    *   防止晶界氧化與內氧化層形成,，極大提升鑄件在長期服役過程中的抗深度氧化能力。

2.  優(yōu)異的微觀組織與性能:

    *   鹽浴冷卻速度快,、溫度均勻,，有效避免砂鑄件因冷卻差異引發(fā)的粗大晶粒、混晶問題,；

    *   促進細小板條馬氏體形成,，提升強度、韌性和抗熱疲勞能力,；

    *   顯著減少因空氣淬火導致的變形和開裂傾向（尤其對結構復雜件至關重要）,。

3.  顯著的經濟性與靈活性:

    *   相較于真空熱處理或整體熔模精密鑄造，鹽浴坩堝砂鑄大幅降低了設備投資；

    *   保持了砂鑄工藝對大尺寸,、復雜結構鑄件的成型優(yōu)勢,，適應性更廣；

    *   熱處理時間短,，能耗相對可控,。

 四、 成功應用案例

某耐熱部件制造商在制作應用于850℃間歇式爐內的ZG2Cr13驅動機構關鍵轉臂時,，采用此工藝：ZG2Cr13鹽浴坩堝砂鑄抗深層氧化耐熱鋼鑄件

*   工藝： 樹脂砂造型 → 鑄鋼熔煉澆注 → 熱態(tài)脫模 → 925℃鹽浴奧氏體化 (60min) → 迅速轉入620℃鹽浴等溫淬火 (60min) → 空冷至室溫 → 去應力回火,。

*   成果：

    *   鑄件表面呈致密金屬銀灰本色，氧化增重率比普通箱式爐處理降低75%,；

    *   近表層顯微硬度均勻,，內部未發(fā)現(xiàn)明顯氧化擴散跡象；

    *   服役壽命達到原先普通砂鑄鑄件的2倍以上,，大幅降低維護成本,。

五、 實施要點與挑戰(zhàn)

1.  精確工藝控制： 關鍵參數需精準把握,，如鹽浴溫度均勻性,、轉移時間、保溫時長等,；

2.  材料預處理要求： 鑄件入鹽浴前應清潔無銹蝕油污,；

3.  環(huán)境與后處理： 需嚴格處理淬火鹽附著的環(huán)保問題，清洗后還需進行回火調整力學性能,；

4.  適用性限制： 對于極厚大斷面鑄件心部冷卻速度可能不足，需綜合評估,。

 六,、 結語

鹽浴坩堝砂鑄技術與ZG2Cr13的結合，以相對可控的成本代價鑄造出具有優(yōu)異抗深度氧化能力與綜合高溫性能的耐熱鋼構件,，為需要抗衡深層氧化損傷的高溫裝備提供了兼具性能優(yōu)勢和制造可行性的解決方案,。當精準的熱處理與嚴謹的隔絕技術相遇，鹽浴坩堝所封存的不僅是溫度曲線,，更是鑄件抵御高溫侵蝕的核心競爭力,。 隨著鹽浴槽設計與控溫技術的發(fā)展，其在大尺寸耐熱鑄件領域的應用潛力將持續(xù)開拓,。