消失模铸造2520/2535/2848耐热钢不锈钢铸件抗渗碳性、蠕变强度以及良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于石化裂解炉管、热处理炉輻射管、高温换热器、烟道系统、核电及新能源装备等关键领域。

     消失模铸造技术生产2520、2535及2848耐热钢/不锈钢铸件的运用消失模铸造技术生产耐热钢铸件：2520、2535及2848的应用与优势

摘要： 本文探讨了消失模铸造（Expendable Pattern Casting, EPC）工艺在制造2520（0Cr25Ni20）、2535（1Cr25Ni35）及2848（0Cr19Ni13Mo3）等耐热钢及不锈钢铸件中的应用。重点分析了该工艺如何克服传统铸造方法的局限性，实现复杂结构、高表面质量及优异性能铸件的近净形生产，满足高温、腐蚀等苛刻工况的需求。

一、 引言：耐热材料的挑战与机遇

2520（美国牌号310S，国标0Cr25Ni20）、2535（国标1Cr25Ni35）和2848（美国牌号317L，国标00Cr19Ni13Mo3）是奥氏体耐热不锈钢的典型代表。它们凭借其出色的高温抗氧化性、抗渗碳性、蠕变强度以及良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于石化裂解炉管、热处理炉輻射管、高温换热器、烟道系统、核电及新能源装备等关键领域。

然而，这些材料合金含量高、熔体粘度大、收缩特性特殊，且最终产品往往结构复杂，对铸造工艺提出了要求。传统砂型铸造在生产此类铸件时，常面临以下挑战：

* 复杂内腔：制芯、下芯困难，精度难以保证。消失模铸造2520/2535/2848耐热钢不锈钢铸件

* 表面质量：易产生粘砂、表面粗糙等问题，增加清理和机加工成本。

* 尺寸精度：因模具、砂芯偏差，精度控制难度大。

消失模铸造技术以其的技术优势，为高效、高质量生产这类铸件提供了理想的解决方案。

二、 消失模铸造工艺原理与核心优势

消失模铸造是一种近净形铸造技术，其工艺流程主要包括：预发泡、熟化、模具成型制取白模（EPS、STMMA或EPMMA）、白模簇组合、浸涂特制耐火涂料、烘干、填入干砂振动造型、在负压下浇注金属液使白模气化消失、金属液置换充型、凝固冷却后得到铸件。

对于2520、2535、2848等材料，该工艺的优势尤为突出：消失模铸造2520/2535/2848耐热钢不锈钢铸件

1. 的设计自由度：白模可通过模具发泡成型出任何复杂结构，包括传统铸造难以实现的复杂流道、细小翅片、内置迷宫结构等，满足耐热件对散热面积和结构效率的追求。

2. 优异的表面质量：铸件表面光洁度高（可达Ra 12.5-25μm），无飞边毛刺，能极大减少甚至免除机械加工，直接降低高硬度、高韧性耐热钢的加工成本。

3. 的尺寸精度：避免了起模、下芯等操作带来的误差，铸件尺寸精度可达CT7-CT9级，实现近净形生产。

4. 简化生产流程：无需配砂、混砂、制芯，减少了大量砂处理设备，工艺流程简化，生产效率高。

5. 组织致密性：合理的浇注系统和负压抽气作用，有利于金属液的平稳充型和补缩，减少气孔、夹渣等缺陷，提升铸件致密性和高温性能。

三、 消失模铸造耐热钢铸件的关键技术控制点

要成功生产出高质量的2520、2535、2848铸件，必须对以下关键环节进行精确控制：

1. 白模质量控制：

   * 材料选择：通常选用STMMA（苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物）珠粒，其碳残留量低于纯EPS，能减少对高合金钢表面增碳的风险。

   * 成型密度：在保证白模强度的前提下，尽可能降低密度，以减少浇注时的发气量。

2. 涂料技术：

   * 这是消失模铸造耐热钢的核心技术。涂料必须具备的耐火度、良好的透气性和强度。

   * 耐火骨料：常选用锆英粉、刚玉粉、高铝矾土等高级耐火材料，以抵抗高达1500℃以上的钢液高温。

   * 透气性：良好的透气性至关重要，它能确保白模气化产物被快速抽离型腔，防止铸件产生气孔、碳缺陷等。

3. 浇注系统设计与工艺参数：

   * “慢-快-慢"浇注原则：初始慢速以平稳引气，随后快速充型以避免浇不足和冷隔，末期慢速以利于补缩。

   * 合理的浇注温度：2535等材料浇注温度范围较窄（约1560-1600℃）。温度过高加剧金属液氧化和反应，过低则流动性差。需根据铸件壁厚精确调控。

   * 负压度控制：维持稳定的负压（通常-0.025 ~ -0.05 MPa），是保证型腔稳定、排气顺畅的关键。

4. 熔炼与浇注：

   * 采用中频感应炉熔炼，精确控制合金成分，特别是C、Cr、Ni、Mo等关键元素的含量。

   * 进行有效的脱氧和精炼处理，降低钢液中气体和夹杂物含量。

   * 浇注前需充分静置，使熔渣上浮，确保钢液纯净。

四、 三种典型材料的应用侧重

* 2520 (0Cr25Ni20, 310S)：通用型奥氏体耐热钢。因其优异的抗氧化性（最高可达1150℃）和成本效益，应用。消失模铸造特别适合生产其炉用构件，如吊架、炉栅、导轨等。

* 2535 (1Cr25Ni35, 330)：抗渗碳、抗热震。更高的镍含量使其在高温下具有更好的抗渗碳性和抗热疲劳性能，常用于渗碳气氛下的炉罐、马弗罩、辐射管等。消失模工艺可一体成型其复杂的中空夹套结构。

* 2848 (00Cr19Ni13Mo3, 317L)：耐高温腐蚀与点蚀。钼（Mo）元素的加入显著提高了其在氯化物等恶劣环境下的抗点蚀和缝隙腐蚀能力，同时保有良好的高温性能。常用于化工、环保领域的热交换部件。消失模铸造的高表面质量保留了其耐蚀性。

五、 结论

消失模铸造技术凭借其 near-net-shape（近净形）成形能力、的表面质量和设计自由度，已成为生产2520、2535、2848等耐热钢及不锈钢复杂铸件的工艺之一。通过精确控制白模、涂料、浇注和熔炼等关键环节，可以有效解决高合金钢铸造的难点，生产出内部质量优异、性能可靠、具有高度竞争力的耐热部件，为能源、化工、冶金等工业领域的技术升级提供强有力的支撑。