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碳素铸钢件与合金铸钢件化学元素讲解
铸钢件于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件，需要采用铸钢件。铸钢件的产量仅次于铸铁，约占铸件总产量的15%。
一、按照化学成分铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。
其中以碳素铸钢应用最广，占铸钢总产量的80%以上。
1、碳素铸钢件
一般的，低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差，仅用于制造电机零件或渗碳零件；中碳钢ZG25～ZG45，具有高于各类铸铁的综合性能，即强度高、有优良的塑性和韧性，因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件，如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等，是碳素铸钢中应用最多的一类；高碳钢ZG55的熔点低，其铸造性能较中碳钢的好，但其塑性和韧性较差，仅用于制造少数的耐磨件。
2、合金铸钢件
根据合金元素总量的多少，合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。
(1)低合金铸钢，我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件，而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。
(2)高合金铸钢，具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。如高锰钢ZGMn13，是一种抗磨钢，主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件，如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等；铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等，对硝酸的耐腐蚀性很高，主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。
铸钢件与铸造锻钢件的特点区别？
铸造锻钢件学性能的各向异性并不显著，这是优于锻钢的一方面。研究工作表明，轧制钢材纵向力学性能通常略高于同牌号的铸钢件，横向性能则低于铸钢件，其平均性能基本上与质量良好的铸钢件大致相同。有些高技术产品，在零件的设计过程中往往要考虑材料在3个坐标轴方向的性能，铸钢件的上述优点就值得被足够地重视。
铸钢件不论其重量大小、批量多少，均易于按设计都的构思制成具有合理外形和内部轮廊、刚度高、形状复杂且应力集中不显著的零件。单件或小批量生产时，可用木质模样（模样及蕊盒）或聚苯乙烯气化模样，生产准备的周期很短；批量生产时，可用塑料或金属模样，并用适当的造型工艺，使铸件有符合要求的尺寸精度和表面质量。这些特点是锻件难以做到的。
铸钢件的常见质量检测
铸钢件在铸造生产中往往由于原材料质量不合格、工艺不合理、生产管理不完善或操作不当等原因，使铸件中难免产生有某些冶金缺陷和铸造缺陷。这些缺陷在铸件中影响其外观质量、内在质量和铸件的使用性能。
随着铸件壁厚的增加，其形状的复杂化和钢中合金化程度的提高，这些缺陷对铸件的工艺性能和力学性能等的影响变得明显，甚至严重地影响铸钢件的总体质量，造成铸件的不合格或报废。
借助实验室的化学分析技术、材料的力学和物理性能测试、金相宏观和微观组织及电子光学金相的试验和分析，以及对铸造工艺性能的测试和铸件成品的无损检测，可有效地检验出铸钢在冶炼凝固过程中以及后续工序（如切割、焊补、热处理）过程中产生的各种宏观和微观组织的缺陷，并显示其形貌特征、分布形态及部位、数量、大小和取向。
根据其化学成分特征及对力学性能和工艺性能的影响可判断缺陷的属性、形成原因及对铸件质量的影响程度。为此可以深入地研究铸件凝固规律和特性，以便通过改进冶炼、浇注或铸造、清理、热处理等工艺技术或质量管理等措施进行综合冶理，可有成效地减轻缺陷的严重程度，保证铸件的质量，提高铸钢件的复杂的应力状态下，如在高温、振动、磨损、腐蚀等不同工况下的使用性能。
铸钢件的优点有哪些？
铸钢件的优点之一是设计的灵活性。设计人员对铸件的形状和尺寸有最大的设计选择自由，特别是形状复杂和中空断面的灵件，铸钢件可采用组蕊这一独特的工艺来制造。其成形和形状改变却十分容易，从图样到成品的转化速度很快，有利于快速报价响应和交货期的缩短。形状和质量的完善化设计（state of the art）、最小的应力集中系数以及整体结构性最强等特点，都体现铸钢件设计的灵活性和工艺优势：
1）铸钢件冶金制造适应性和可变性强，可以选择不同的化学成分和组织控制，适应于各种不同工程的要求；可以通过不同的热处理工艺在较大的范围内选择力学性能和使用性能，并有良好的焊接性能和加工性能。
2）铸钢材料的各向同性和铸钢件整体结构性强，因而提高了工程可靠性。再加上减轻重量的设计和交货期短等优点，在价格和经济性方面具有竞争优势。
3）铸钢件的重量可在很大的范围内变动。重量小者可以是仅几十克的熔模精密铸件，而大型铸钢件的重量可达数吨、数十吨乃至数百吨。
铸钢件的铸造特点是什么？
铸钢件的铸造特点是：铸钢件的机械性能比铸铁高，但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高，钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大，其体收缩率为百分之十到十四，线收缩为百分之1.8-2.5。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷，必须采取比铸铁复杂的工艺措施：
1、由于钢液的流动性差，为防止铸钢件产生冷隔和浇不足，铸钢件的壁厚不能小于8mm；浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大；采用干铸型或热铸型；适当提高浇注温度，一般为1520℃～1600℃，因为浇注温度高，钢水的过热度大、保持液态的时间长，流动性可得到改善。但是浇温过高，会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件，其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃；大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。
2、由于铸钢件的收缩大大超过铸铁，为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷，在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施，以实现顺序凝固。 此外，为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷，应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空 心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。
