ZG20Cr13高強度不銹鋼鑄件GB/T6967標準鑄造技術解析

ZG20Cr13高強度不銹鋼鑄件材料特性與標準定位

ZG20Cr13屬于馬氏體不銹鋼,，其化學成分（以質(zhì)量分數(shù)計）為：C（0.16%-0.24%）、Cr（11.5%-13.5%）,、Si（≤1.00%）,、Mn（≤1.00%），輔以微量的硫,、磷控制（均≤0.035%）。該材料通過熱處理（如淬火+回火）后，可獲得屈服強度≥400MPa,、抗拉強度≥600MPa的優(yōu)異力學性能,，硬度范圍達170-235HBS，適用于制造承受高應力,、耐磨損且需一定耐蝕性的工程結(jié)構件,。

GB/T6967標準聚焦于中高強度不銹鋼鑄件的生產(chǎn)規(guī)范，明確以力學性能為核心驗收指標,，適用于壁厚≤200mm的鑄件,。標準中對ZG20Cr13的力學性能和鑄造工藝提出嚴格分級要求，例如沖擊吸收功需滿足特定J值,，確保材料在復雜工況下的可靠性,。

ZG20Cr13高強度不銹鋼鑄件GB/T6967標準鑄造件

二、ZG20Cr13高強度不銹鋼鑄件鑄造工藝關鍵控制點

1. 模具設計與預處理

• 分型面優(yōu)化：針對復雜結(jié)構件（如葉輪,、閥體）,，需設計多向分型面以避免鑄件開裂，同時設置冷鐵或冒口以控制凝固順序,。

• 預熱措施：模具預熱至200-300℃,，減少鑄件與模具溫差，防止熱裂缺陷,。

2. 熔煉與澆注控制

• 成分調(diào)控：采用電弧爐+精煉工藝,，確保Cr含量穩(wěn)定在12%-14%，C含量控制在0.16%-0.24%,，避免δ鐵素體過量影響韌性,。

• 澆注參數(shù)：澆注溫度控制在1550-1600℃，采用熱殼工藝（型殼≥700℃）,，配合真空負壓造型技術,，提高鑄件致密度。

3. 凝固與冷卻控制

• 階梯冷卻：對壁厚差異大的鑄件（如軸承座）,，采用分段控溫冷卻,，厚大部位覆蓋保溫材料，減少熱應力,。

• 清砂時機：澆注后6小時再進行脫殼,，避免過早激冷導致內(nèi)應力集中。

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三,、熱處理與性能調(diào)控

1. 熱處理工藝設計

• 退火：850-900℃保溫2-4小時,，爐冷至500℃以下，消除鑄造內(nèi)應力,。

• 淬火+回火：1000-1050℃油淬后,，于650-700℃回火,，獲得回火馬氏體+殘余奧氏體組織，平衡強度與韌性,。

2. 性能驗證方法

• 無損檢測：執(zhí)行GB/T6402-2008標準,，采用超聲波探傷（UT）檢測內(nèi)部缺陷，磁粉檢測（MT）驗證表面裂紋,。

• 金相分析：按GB/T13298制備試樣,，確保馬氏體級別≤3級，避免粗大晶粒降低耐蝕性,。

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四,、典型應用與案例

1. 能源裝備領域

• 水輪機葉片：利用ZG20Cr13的抗泥沙磨損特性，某水電站采用該材料鑄造的轉(zhuǎn)輪葉片,，在含沙量8kg/m³的江水中運行5年未出現(xiàn)明顯蝕損,。

2. 汽車工業(yè)

• 發(fā)動機排氣歧管：經(jīng)熱處理后硬度達HRC48，在800℃高溫下連續(xù)工作1000小時未發(fā)生變形,，滿足國六排放標準,。

3. 化工設備

• 耐腐蝕泵體：在輸送濃度30%硫酸的工況下，ZG20Cr13鑄件年腐蝕速率＜0.05mm,，遠低于普通碳鋼,。

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五、質(zhì)量控制體系

1. 化學分析：按GB/T223采用ICP-OES法檢測Cr,、C等關鍵元素,，確保成分波動在標準允許范圍內(nèi)。

2. 機械性能抽樣：每批次抽取3件試塊,，進行軸向拉伸,、沖擊、硬度全項檢測,，數(shù)據(jù)需滿足GB/T6967表2規(guī)定,。

3. 尺寸精度保障：利用三坐標測量儀（CMM）檢測關鍵尺寸，公差遵循GB/T6414-1999的CT12-CT14級要求,。
   

ZG20Cr13高強度不銹鋼鑄件在GB/T6967標準框架下,，通過精準的化學成分控制、優(yōu)化的鑄造及熱處理工藝,，實現(xiàn)了性能與成本的平衡,。其在能源、化工,、汽車等領域的廣泛應用,。