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一、產(chǎn)品名稱

ZG40Cr25Ni20熱處理工裝托盤耐高溫鑄件爐用鑄件定制尺寸爐門框

二、產(chǎn)品概述

本產(chǎn)品采用國標(biāo)ZG40Cr25Ni20高鉻鎳奧氏體耐熱鑄鋼材質(zhì)，通過消失模鑄造、精密鑄造、樹脂砂鑄造、離心鑄造等多種先進鑄造工藝成型，專為各類工業(yè)熱處理爐配套設(shè)計。產(chǎn)品涵蓋托盤、爐底板、爐門框、護板、料盤、料筐、擋板、導(dǎo)軌等全系列爐用耐熱鑄件，廣泛應(yīng)用于臺車爐、箱式爐、井式爐、退火爐、滲碳爐、真空爐、多用爐等熱處理設(shè)備中。

ZG40Cr25Ni20（業(yè)內(nèi)俗稱2520耐熱鑄鋼）與310S（06Cr25Ni20）同屬高鉻鎳奧氏體系，是1100℃級超高溫、抗蠕變、抗?jié)B碳的爐用材料，采用消失模鑄造整體成型，具有不變形、壽命長等顯著優(yōu)勢。產(chǎn)品支持按客戶圖紙或樣品來圖定制，可根據(jù)爐型尺寸、工況溫度、承載要求進行個性化設(shè)計，滿足熱處理行業(yè)多樣化需求。

三、材質(zhì)說明

3.1 材質(zhì)牌號與對應(yīng)標(biāo)準

ZG40Cr25Ni20執(zhí)行國標(biāo)GB/T 8492-2014《耐熱鋼鑄件》，對應(yīng)美標(biāo)ASTM A297 HK/HK40。業(yè)內(nèi)俗稱“2520耐熱鑄鋼”。

3.2 化學(xué)成分

ZG40Cr25Ni20Si2（含硅強化型）在此基礎(chǔ)上將硅含量提升至1.5%-2.5%，鉻含量提升至24%-27%，鎳含量19%-22%，硅元素進一步強化高溫強度與抗蠕變性能，細化晶粒，同時優(yōu)化鑄造流動性。高鎳成分穩(wěn)定奧氏體基體組織，確保在高溫環(huán)境下無相變、無脆化，保持良好的韌性與塑性。

3.3 力學(xué)性能

以上數(shù)據(jù)綜合參考國標(biāo)GB/T 8492-2014要求及行業(yè)實測值。

3.4 國際牌號對照

ZG40Cr25Ni20對應(yīng)美標(biāo)ASTM A297 HK/HK40，對應(yīng)日標(biāo)JIS SCH系列，對應(yīng)歐標(biāo)近似GX40CrNiSi25-20，與310S（06Cr25Ni20鍛軋板）同屬2520高鉻鎳奧氏體系列。

四、核心性能優(yōu)勢

4.1 超高耐高溫性能

• 長期使用溫度：≤1100℃-1150℃

• 短時峰值溫度：可達1150℃-1200℃

• 極限溫度：短時（≤4h）可達1200℃以上

• 使用溫度可達1150℃，具有高蠕變和持久強度

長期穩(wěn)定工作溫度可達1150℃，短期可承受1250℃瞬時高溫，遠超普通不銹鋼工裝耐溫上限。

4.2 優(yōu)異的抗氧化與抗腐蝕性能

• 高溫抗氧化：高鉻（23%-27%）含量在表面生成致密Cr?O?氧化膜，配合硅元素形成Cr?O?-SiO?復(fù)合保護膜，抗氧化速率極低，長期使用不起皮、不剝落

• 抗高溫氣體腐蝕：對高溫氣體腐蝕具有強烈抗性

• 抗?jié)B碳性能：高鎳鉻奧氏體組織有效抵抗?jié)B碳氣氛侵蝕，不脫碳、不脆化

• 抗硫化：可抵抗?fàn)t內(nèi)硫化氣體與高溫?zé)煔飧�蝕

• 耐酸堿腐蝕：高鉻形成致密氧化膜，抵御硫化物、氯離子、高溫?zé)煔狻⑷埯}等化工介質(zhì)腐蝕

• 抗熱震：反復(fù)急冷急熱不開裂、不掉渣

4.3 高強度與抗蠕變性能

• 室溫抗拉強度：≥440MPa，屈服強度≥235MPa

• 高溫強度：1000℃時抗拉強度≥280MPa，1100℃時仍保持≥220MPa，高溫屈服強度達常溫值的85%，強度衰減率低于15%，重載下不軟化、不塌陷

• 抗蠕變：具有高蠕變強度和持久強度，1100℃、100MPa條件下，1000h蠕變≤0.1%，長時間重載承載無明顯下垂、塌陷與永久形變

• 使用壽命：連續(xù)工況下壽命為普通耐熱鋼的3-5倍；與同類耐熱鋼相比可提高使用壽命1-3倍，與同類材料成本低5%-10%

4.4 抗熱震與抗熱疲勞性能

• 抗熱震：1100℃熱震循環(huán)60次無裂紋

• 熱疲勞：具有良好的抗熱疲勞性能，反復(fù)使用不易產(chǎn)生熱裂現(xiàn)象

• 抗熱疲勞領(lǐng)先：抗熱震循環(huán)次數(shù)達普通Cr-Mo鋼的4倍

• 復(fù)合氧化防護層：耐爐內(nèi)滲碳氣氛、硫化氣體與高溫?zé)煔飧�蝕，長期使用氧化損耗極低

4.5 使用壽命與經(jīng)濟性

• 壽命大幅提升：連續(xù)工況下壽命為普通耐熱鋼的3-5倍，大幅減少更換頻次與停機損失

• 性價比卓越：與同類耐熱鋼相比成本降低5%-10%

• 維護成本低：長期使用變形小，尺寸穩(wěn)定

4.6 加工與焊接性能

• 鑄造性能：流動性好，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)精密鑄造

• 焊接性能：具有良好的焊接性能，可采用E310Cb-16焊條進行焊接

• 可加工性：可進行切削加工、鉆孔、攻絲等后續(xù)加工

合金元素的添加和熱處理方式對其組織和性能的影響較大，通過優(yōu)化熱處理工藝可進一步提升材質(zhì)性能。

五、鑄造工藝與質(zhì)量保障

5.1 鑄造工藝選擇

公司可根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、尺寸大小及精度要求靈活匹配鑄造工藝，確保產(chǎn)品在精度與成本之間取得平衡。生產(chǎn)設(shè)備包括500kg-2000kg熔煉爐、混砂造型、精密鑄造、拋丸、熱處理等全套設(shè)備。

5.2 核心生產(chǎn)流程

• 第一步——熔煉：中頻爐/電弧爐熔煉，采用真空雙聯(lián)熔煉工藝，成分精準、純凈度高，光譜儀在線檢測控制成分

• 第二步——鑄造：按圖紙制作模具，消失模鑄造/精密鑄造/樹脂砂鑄造成型，澆注系統(tǒng)經(jīng)Flow-3D模擬優(yōu)化，充型平穩(wěn)，減少氣孔、縮松等缺陷

• 第三步——固溶熱處理：1080℃-1150℃固溶處理，徹底消除鑄造內(nèi)應(yīng)力，溶解內(nèi)部碳化物，細化金相組織，進一步提升韌性、延展性與高溫穩(wěn)定性

• 第四步——無損檢測：UT超聲探傷/MT磁粉探傷檢測，嚴查內(nèi)部缺陷

• 第五步——精加工：數(shù)控精加工，確保關(guān)鍵尺寸及安裝孔位精度，流道表面經(jīng)數(shù)控機床精加工可達Ra1.6μm的鏡面級光潔度

• 第六步——表面處理：拋丸/噴砂處理，清除氧化皮，提升表面質(zhì)量

5.3 質(zhì)量檢測

六、產(chǎn)品類型與結(jié)構(gòu)特點

6.1 托盤

托盤是熱處理爐中承載工件的基礎(chǔ)工裝，廣泛應(yīng)用于焙燒爐、加熱爐、連續(xù)爐等爐型。

• 結(jié)構(gòu)形式：平板型/網(wǎng)格型/帶透氣孔型

• 特點：承載均勻、熱交換效率高、表面光滑不粘料

• 定制要素：厚度（15-30mm）、開孔率、加強筋布局

• 適用爐型：焙燒爐、加熱爐、連續(xù)滲碳爐、滲氮爐

• 標(biāo)準尺寸范圍：長500-3000mm、寬300-2000mm（可非標(biāo)定制）

6.2 爐底板

爐底板是爐內(nèi)承載基座，耐高溫重壓，是決定爐窯效率、能耗與安全的關(guān)鍵所在。

• 結(jié)構(gòu)形式：平板型/分塊拼接型/帶加強筋型

• 特點：整體鑄造、無焊縫、無拼接，大型底板整體成型不變形；表面形成致密Cr?O?+SiO?膜，長期不起皮、不剝落

• 定制要素：厚度（25-50mm）、加強筋結(jié)構(gòu)、分塊方式

• 最大尺寸：可達6000mm×2000mm整體鑄造

• 適用爐型：臺車爐、箱式爐、井式爐、真空爐

• 適用工藝：退火、淬火、正火、回火、固溶處理

ZG40Cr25Ni20爐底板在1100℃長期承載不變形，抗熱震、反復(fù)急冷急熱不開裂，表面光滑不粘料、易清理。

6.3 爐門框

爐門框是熱處理爐門的核心結(jié)構(gòu)件，承受爐門頻繁開閉的機械沖擊和高溫?zé)釕?yīng)力，是保證爐體密封性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件。

• 結(jié)構(gòu)形式：整體鑄造框架型

• 特點：整體鑄造、無焊縫、高溫強度高、抗變形、密封性好

• 定制要素：爐門尺寸、安裝孔位、密封槽、鉸鏈結(jié)構(gòu)

• 材料特性：高鎳鉻奧氏體組織確保高溫尺寸穩(wěn)定，無相變、無脆化，長期服役不變形

• 適用爐型：臺車爐、箱式爐、井式爐、真空爐

• 核心要求：具備良好的熱穩(wěn)定性、抗熱震性能和耐腐蝕性能

爐門框作為爐體承壓和密封的關(guān)鍵部件，對材料的耐高溫、抗熱震和尺寸穩(wěn)定性要求極高，ZG40Cr25Ni20材質(zhì)完全滿足上述要求。

6.4 護板

護板用于爐內(nèi)爐壁防護、襯板保護，抵御高溫粉塵沖刷和物料磨損，保護爐體不受高溫氣流直接沖擊。

• 結(jié)構(gòu)形式：平板型/異形曲面型/帶耐磨層型

• 特點：耐高溫、抗沖刷、耐磨，不易崩邊、不開裂；結(jié)構(gòu)致密，無滲漏，可有效保護爐壁

• 定制要素：厚度（10-30mm）、形狀、安裝方式

• 適用場景：爐膛內(nèi)壁防護、窯口護板、窯尾護板

• 適用溫度：950℃-1200℃

6.5 料盤

料盤用于盛放小型、零散熱處理工件，保障工件均勻受熱，是多用爐、連續(xù)爐等爐型的核心工裝。

• 結(jié)構(gòu)形式：平板型/網(wǎng)格型/帶槽型

• 特點：承載均勻、熱交換效率高

• 定制要素：厚度、開孔率、加強筋布局

• 適用爐型：多用爐、連續(xù)滲碳爐、滲氮爐

• 配套模具：可配套愛協(xié)林、易普森、匯森、豐東等工業(yè)爐，擁有多種規(guī)格模具

6.6 料筐

料筐適用于盛放中小型工件，適應(yīng)批量熱處理裝載需求。

• 結(jié)構(gòu)形式：底框+立柱+隔條+加強筋

• 特點：承載能力高、通風(fēng)良好、裝卸方便

• 定制要素：網(wǎng)格間距、外形尺寸、吊耳位置

• 適用工藝：淬火、回火、退火、滲碳、固溶

6.7 擋板/導(dǎo)軌/其他爐用鑄件

• 擋板：用于爐內(nèi)溫區(qū)分隔、氣流調(diào)節(jié)，耐滲碳、抗高溫腐蝕

• 導(dǎo)軌：高溫輸送、步進機構(gòu)導(dǎo)軌，耐磨損、抗高溫

• 風(fēng)葉（葉輪） ：爐內(nèi)循環(huán)風(fēng)機葉片，耐高溫、抗疲勞

• 滑塊/吊耳/掛鉤：爐內(nèi)輔助工裝件

• 輻射管：離心鑄造工藝生產(chǎn)，管體組織致密、壁厚均勻

• 管架/管板：高溫爐管支承件

七、定制范圍與技術(shù)參數(shù)

按爐型定制

• 臺車爐/箱式爐/井式爐：爐底板承載工件，爐門框保證密封，護板保護爐壁

• 滲碳爐/碳氮共滲爐：耐滲碳料盤/料筐，抗腐蝕、高溫承載

• 多用爐：配套料盤、料筐，適配愛協(xié)林、易普森、匯森、豐東等工業(yè)爐

• 真空爐：高溫穩(wěn)定、無雜質(zhì)析出、保護工件質(zhì)量

• 焙燒爐/加熱爐：整體成型托盤/爐底板，抗熱震、不變形

• 連續(xù)滲碳爐/滲氮爐：保護氣氛下溫度550℃-850℃爐內(nèi)，作為工件的承載體走完熱處理工藝，需要耐急冷急熱

定制流程

1. 客戶提供圖紙/樣品/使用工況說明

2. 技術(shù)評估：材質(zhì)選型（ZG40Cr25Ni20或ZG40Cr25Ni20Si2）、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工藝確認

3. 模具制作（如需）

4. 鑄造生產(chǎn)（消失模/精密鑄造/樹脂砂鑄造）

5. 固溶熱處理（1080℃-1150℃）

6. 精加工（如需）

7. 質(zhì)量檢測（光譜+UT/MT+力學(xué)性能）

8. 包裝出貨

9. 8-15天快速交付

八、設(shè)計原則

ZG40Cr25Ni20熱處理工裝在產(chǎn)品設(shè)計上遵循以下原則：

1. 耐高溫優(yōu)先：針對高溫重載工況，確保材質(zhì)選用正確（2520級），強化抗蠕變結(jié)構(gòu)設(shè)計，如增設(shè)加強筋板、優(yōu)化承載截面

2. 滿足技術(shù)要求：對工件結(jié)構(gòu)和工藝要求做詳細分析，最大限度地滿足技術(shù)要求

3. 安全可靠：確保工裝能安全可靠地承載工件，完成熱處理工藝過程，并具有較長的使用壽命

4. 加熱均勻性：合理設(shè)計通風(fēng)孔、鏤空結(jié)構(gòu)，確保工件裝載在工裝上能均勻地被加熱、滲碳、碳氮共滲、均勻冷卻

5. 裝載效率：盡可能地多裝載工件，提高熱處理生產(chǎn)效率，降低能源消耗

6. 通用性兼顧：兼顧通用性，減少工裝種類，簡化管理，降低成本

7. 成本控制：盡可能降低工裝使用材料和制造成本

8. 安裝便捷：爐門框、護板等結(jié)構(gòu)件設(shè)計應(yīng)考慮便于安裝和更換

九、適用場景與行業(yè)

9.1 典型工藝場景

9.2 適用爐型

• 臺車爐：臺車退火爐、臺車淬火爐 — 爐底板、爐門框、護板

• 箱式爐：各類箱式熱處理爐 — 爐底板、爐門框

• 井式爐：井式滲碳爐、井式回火爐 — 托盤、底座、吊具

• 真空爐：真空熱處理爐 — 料筐、料盤、爐底板

• 多用爐：愛協(xié)林、易普森、豐東等多用爐配套 — 料盤、料筐

• 連續(xù)滲碳爐/滲氮爐：在保護氣氛下，溫度550℃-850℃爐內(nèi)，作為工件的承載體走完熱處理工藝

• 焙燒爐：焙燒爐托盤、加熱爐爐底板

• 電爐：各類工業(yè)電加熱爐

9.3 適用行業(yè)

• 機械零件熱處理加工行業(yè)

• 汽車零部件制造行業(yè)（齒輪、軸類等滲碳/淬火）

• 軸承、緊固件批量熱處理行業(yè)

• 五金工具熱處理行業(yè)

• 模具制造行業(yè)

• 冶金、鋼鐵行業(yè)

• 石油化工行業(yè)

• 建材行業(yè)爐用構(gòu)件

• 粉末冶金行業(yè)

十、執(zhí)行標(biāo)準

• GB/T 8492-2014/2024 — 一般用途耐熱鋼及合金鑄件

• JB/T 6403-2017 — 大型耐熱鋼鑄件 技術(shù)條件

• GB/T 20878 — 不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學(xué)成分

• ASTM A297 — 耐熱鋼鑄件標(biāo)準規(guī)范

• HG/T 3673 — 高溫承壓用靜態(tài)鑄造合金管件

• YB/T 036.3 — 冶金設(shè)備制造通用技術(shù)條件 鑄鋼件

• ISO 9001 — 質(zhì)量管理體系

亦可按客戶要求執(zhí)行DIN 17440、DIN 17224、AISI、ASTM、JIS SUH35、NF A35-572/584、BS970、BS1449、ISO 683/13等國際標(biāo)準。