ZG2Cr13盐浴坩埚砂铸抗深层氧化耐热钢铸件在高温窑炉的内部构件、工业炉的驱动机构等关键领域，铸件不仅承受巨大机械应力，更时刻经受着高温氧化的严峻考验。如何构筑一道有效的抗氧化防线

      ZG2Cr13盐浴坩埚砂铸：铸造高温氧化在高温窑炉的内部构件、工业炉的驱动机构等关键领域，铸件不仅承受巨大机械应力，更时刻经受着高温氧化的严峻考验。如何构筑一道有效的抗氧化防线，尤其是抵抗氧化向材料深处发展的能力，是耐热铸件制造的核心难题。盐浴坩埚砂铸技术与ZG2Cr13马氏体耐热钢的结合，为解决这一难题提供了一种兼具经济性与实用性的高效工艺路径。

一、 核心材料：ZG2Cr13耐热钢

ZG2Cr13本质属于一种以13%铬（Cr）为基础的马氏体型耐热铸钢。其性能基石在于：

1.  铬元素（Cr）: 高温下形成致密、附着性的Cr₂O₃保护膜，有效阻碍氧向内扩散（抗深层氧化关键）；

2.  适中的碳含量（0.15-0.25%）： 在保证良好铸造性能与可焊性的同时，提供必要的热强性；

3.  马氏体组织: 淬火回火后可获得优异的室温和中高温强度、硬度及耐磨性。

 特性  优势  典型应用场景 

 优异高温抗氧化性  尤其擅长抵抗氧化向深层发展，优于普通低碳钢  炉底辊、炉门框、耐高温夹具 

 良好高温强度与抗蠕变性  在650℃以下工况保持较高承载能力  热处理料盘、传动链节 

 一定的抗热疲劳性  适应周期性温度变化环境  钢锭模、汽轮机零部件 

 较好耐磨与耐蚀性  适应含尘、含腐蚀性介质工况  水泥窑内构件、化工热部件

二、 工艺核心：盐浴坩埚砂铸技术

盐浴坩埚砂铸并非单纯将铸件浸入盐中，而是一套融合了铸后快速处理与精确化学热处理的系统：ZG2Cr13盐浴坩埚砂铸抗深层氧化耐热钢铸件

1.  成型阶段： 使用石英砂、铬铁矿砂等耐火砂，结合树脂/水玻璃等粘结剂制造砂型，完成ZG2Cr13钢液浇注和初步凝固；

2.  铸后处理时效性： 铸件需在凝固冷却至相变温度区间附近（约650-950℃）及时（通常20分钟内）脱模，趁热转入预热至目标温度的盐浴炉中；

3.  盐浴核心作用：

    *   高温盐浴炉（≈920±10℃）: 铸件在此均匀加热并短暂保温（0.5-2小时），旨在进行奥氏体化——使碳化物充分溶解，获得均匀固溶体。

    *   中温盐浴炉（≈600-650℃）: 完成奥氏体化后，迅速将铸件转移至此炉。在盐浴提供的快速、均匀冷却条件下，完成马氏体转变过程。盐浴本身还形成一道保护层，有效隔离空气中的氧气。

    *   高温+无氧化环境: 双盐浴协同作用在材料最易氧化的高温段提供强效保护（抗深层氧化的核心保障），同时实现高效、低变形、无氧化的热处理组织调控。

 三、 工艺优势详解

1.  的“抗深层氧化"保障:

    *   盐浴物理隔绝氧气，从根源上防止高温处理阶段的氧化皮生成（传统热处理此处氧化严重）；

    *   防止晶界氧化与内氧化层形成，极大提升铸件在长期服役过程中的抗深度氧化能力。

2.  优异的微观组织与性能:

    *   盐浴冷却速度快、温度均匀，有效避免砂铸件因冷却差异引发的粗大晶粒、混晶问题；

    *   促进细小板条马氏体形成，提升强度、韧性和抗热疲劳能力；

    *   显著减少因空气淬火导致的变形和开裂倾向（尤其对结构复杂件至关重要）。

3.  显著的经济性与灵活性:

    *   相较于真空热处理或整体熔模精密铸造，盐浴坩埚砂铸大幅降低了设备投资；

    *   保持了砂铸工艺对大尺寸、复杂结构铸件的成型优势，适应性更广；

    *   热处理时间短，能耗相对可控。

 四、 成功应用案例

某耐热部件制造商在制作应用于850℃间歇式炉内的ZG2Cr13驱动机构关键转臂时，采用此工艺：ZG2Cr13盐浴坩埚砂铸抗深层氧化耐热钢铸件

*   工艺： 树脂砂造型 → 铸钢熔炼浇注 → 热态脱模 → 925℃盐浴奥氏体化 (60min) → 迅速转入620℃盐浴等温淬火 (60min) → 空冷至室温 → 去应力回火。

*   成果：

    *   铸件表面呈致密金属银灰本色，氧化增重率比普通箱式炉处理降低75%；

    *   近表层显微硬度均匀，内部未发现明显氧化扩散迹象；

    *   服役寿命达到原先普通砂铸铸件的2倍以上，大幅降低维护成本。

五、 实施要点与挑战

1.  精确工艺控制： 关键参数需精准把握，如盐浴温度均匀性、转移时间、保温时长等；

2.  材料预处理要求： 铸件入盐浴前应清洁无锈蚀油污；

3.  环境与后处理： 需严格处理淬火盐附着的环保问题，清洗后还需进行回火调整力学性能；

4.  适用性限制： 对于极厚大断面铸件心部冷却速度可能不足，需综合评估。

 六、 结语

盐浴坩埚砂铸技术与ZG2Cr13的结合，以相对可控的成本代价铸造出具有优异抗深度氧化能力与综合高温性能的耐热钢构件，为需要抗衡深层氧化损伤的高温装备提供了兼具性能优势和制造可行性的解决方案。当精准的热处理与严谨的隔绝技术相遇，盐浴坩埚所封存的不仅是温度曲线，更是铸件抵御高温侵蚀的核心竞争力。 随着盐浴槽设计与控温技术的发展，其在大尺寸耐热铸件领域的应用潜力将持续开拓。