连续炉用ZG30Cr25Ni12Si2NRe耐热钢料盘连续式热处理炉、渗碳炉及高温烧结炉等工业设备中，料盘作为承载工件并长期暴露于高温环境（通常900~1100℃）的核心部件，需具备优异的高温强度、抗氧化性及抗热疲劳性能。

 ZG30Cr25Ni12Si2NRe材料在连续炉料盘精密铸造中的应用与工艺优化连续式热处理炉、渗碳炉及高温烧结炉等工业设备中，料盘作为承载工件并长期暴露于高温环境（通常900~1100℃）的核心部件，需具备优异的高温强度、抗氧化性及抗热疲劳性能。传统材料如普通耐热钢已难以满足苛刻工况需求。ZG30Cr25Ni12Si2NRe作为一种新型稀土改性高铬镍耐热铸钢，凭借其优化的成分设计和精密铸造工艺，成为料盘制造的材料。本文重点探讨其材料特性、精密铸造工艺及工业应用效果。

 一、ZG30Cr25Ni12Si2NRe材料特性分析  

 1.1 化学成分与组织设计  

ZG30Cr25Ni12Si2NRe的典型成分（wt.%）为：C 0.25-0.35，Cr 24-26，Ni 11-13，Si 1.5-2.5，N 0.15-0.25，Re（稀土）0.05-0.15。该成分体系通过以下协同作用实现性能提升：  

- 高Cr/Ni含量：形成致密Cr₂O₃氧化膜，显著提高高温抗氧化性；奥氏体基体确保高温下的组织稳定性。  

- Si元素：增强抗渗碳能力，减少高温环境下碳元素侵蚀。  

- 氮合金化：固溶强化基体，细化晶粒，提高蠕变强度。  

- 稀土Re改性：净化钢液，改善夹杂物形态，提升材料韧性及抗热疲劳性能。  

 1.2 高温性能优势  

- 抗氧化性：在1100℃静态空气中氧化速率≤0.15 g/(m²·h)，优于传统ZG40Cr25Ni20材料。  

- 高温强度：1000℃下抗拉强度≥65 MPa，显著高于普通高镍合金。  

- 抗热震性：经1000℃↔室温水冷循环50次无开裂，满足频繁启停工况需求。  

 二、精密铸造工艺关键技术                                   连续炉用ZG30Cr25Ni12Si2NRe耐热钢料盘

 2.1 熔模铸造工艺流程  

采用硅溶胶-水玻璃复合型壳工艺，关键步骤包括：  

1. 模具设计与3D打印：根据料盘结构优化浇注系统，采用随形冷铁设计减少热节。  

2. 合金熔炼：中频感应炉熔炼，严格控制Re元素加入时机（钢液脱氧后加入），防止烧损。  

3. 浇注控制：浇注温度1580-1620℃，采用真空辅助浇注减少气孔缺陷。  

4. 热处理工艺：1150℃×4h固溶处理+850℃×8h时效，实现奥氏体基体与弥散碳化物的最佳配比。  

 2.2 工艺难点与解决方案  

- 裂纹控制：通过添加0.02% Mg进行硫化物形态控制，降低晶界脆性。  

- 尺寸精度保障：采用逆向补偿算法修正蜡模收缩率（总收缩率设计为2.1-2.3%）。  

- 表面质量提升：型壳面层使用纳米氧化钇粉体，铸件表面粗糙度Ra≤6.3μm。

连续炉用ZG30Cr25Ni12Si2NRe耐热钢料盘

 三、工业应用案例与效益分析  

某汽车零部件企业采用ZG30Cr25Ni12Si2NRe精密铸造料盘替代传统HK40材质料盘，在连续式渗碳炉（工作温度930℃）中对比显示：  

- 寿命提升：平均使用寿命从6个月延长至18个月，失效模式由氧化剥落转为均匀磨损。  

- 能耗降低：因料盘自重减轻15%，炉内热惯性减小，天然气消耗下降8%。  

- 维护成本：年更换次数减少60%，综合成本降低40%。  

四、未来发展方向  

1. 材料优化：探索Nb/Ti微合金化对碳化物形态的调控作用。  

2. 工艺创新：结合增材制造技术开发一体化薄壁结构料盘。  

3. 智能化检测：集成温度-应力传感器实现料盘寿命预测。  

ZG30Cr25Ni12Si2NRe料盘通过成分创新与精密铸造工艺的结合，成功解决了传统材料在高温、腐蚀性环境下的早期失效问题。随着工艺数据库的完善和数字化铸造技术的普及，该材料在高温装备关键部件制造领域具有广阔应用前景。