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一、產品名稱

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、產品概述

本產品采用國標ZG40Cr25Ni20高鉻鎳奧氏體耐熱鑄鋼材質，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，專為各類工業熱處理爐配套設計。產品涵蓋托盤、爐底板、爐門框、護板、料盤、料筐、擋板、導軌等全系列爐用耐熱鑄件，廣泛應用于臺車爐、箱式爐、井式爐、退火爐、滲碳爐、真空爐、多用爐等熱處理設備中。

ZG40Cr25Ni20（業內俗稱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、抗滲碳的爐用材料，采用消失模鑄造整體成型，具有不變形、壽命長等顯著優勢。產品支持按客戶圖紙或樣品來圖定制，可根據爐型尺寸、工況溫度、承載要求進行個性化設計，滿足熱處理行業多樣化需求。

三、材質說明

3.1 材質牌號與對應標準

ZG40Cr25Ni20執行國標GB/T 8492-2014《耐熱鋼鑄件》，對應美標ASTM A297 HK/HK40。業內俗稱“2520耐熱鑄鋼”。

3.2 化學成分

ZG40Cr25Ni20Si2（含硅強化型）在此基礎上將硅含量提升至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，同時優化鑄造流動性。高鎳成分穩定奧氏體基體組織，確保在高溫環境下無相變、無脆化，保持良好的韌性與塑性。

3.3 力學性能

以上數據綜合參考國標GB/T 8492-2014要求及行業實測值。

3.4 國際牌號對照

ZG40Cr25Ni20對應美標ASTM A297 HK/HK40，對應日標JIS SCH系列，對應歐標近似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

• 抗滲碳性能：高鎳鉻奧氏體組織有效抵抗滲碳氣氛侵蝕，不脫碳、不脆化

• 抗硫化：可抵抗爐內硫化氣體與高溫煙氣腐蝕

• 耐酸堿腐蝕：高鉻形成致密氧化膜，抵御硫化物、氯離子、高溫煙氣、熔鹽等化工介質腐蝕

• 抗熱震：反復急冷急熱不開裂、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60次無裂紋

• 熱疲勞：具有良好的抗熱疲勞性能，反復使用不易產生熱裂現象

• 抗熱疲勞領先：抗熱震循環次數達普通Cr-Mo鋼的4倍

• 復合氧化防護層：耐爐內滲碳氣氛、硫化氣體與高溫煙氣腐蝕，長期使用氧化損耗極低

4.5 使用壽命與經濟性

• 壽命大幅提升：連續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，尺寸穩定

4.6 加工與焊接性能

• 鑄造性能：流動性好，適合復雜結構精密鑄造

• 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，通過優化熱處理工藝可進一步提升材質性能。

五、鑄造工藝與質量保障

5.1 鑄造工藝選擇

公司可根據產品結構復雜程度、尺寸大小及精度要求靈活匹配鑄造工藝，確保產品在精度與成本之間取得平衡。生產設備包括500kg-2000kg熔煉爐、混砂造型、精密鑄造、拋丸、熱處理等全套設備。

5.2 核心生產流程

• 第一步——熔煉：中頻爐/電弧爐熔煉，采用真空雙聯熔煉工藝，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，澆注系統經Flow-3D模擬優化，充型平穩，減少氣孔、縮松等缺陷

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

• 第四步——無損檢測：UT超聲探傷/MT磁粉探傷檢測，嚴查內部缺陷

• 第五步——精加工：數控精加工，確保關鍵尺寸及安裝孔位精度，流道表面經數控機床精加工可達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，提升表面質量

5.3 質量檢測

六、產品類型與結構特點

6.1 托盤

托盤是熱處理爐中承載工件的基礎工裝，廣泛應用于焙燒爐、加熱爐、連續爐等爐型。

• 結構形式：平板型/網格型/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、連續滲碳爐、滲氮爐

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

6.2 爐底板

爐底板是爐內承載基座，耐高溫重壓，是決定爐窯效率、能耗與安全的關鍵所在。

• 結構形式：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）、加強筋結構、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構件，承受爐門頻繁開閉的機械沖擊和高溫熱應力，是保證爐體密封性和穩定性的關鍵部件。

• 結構形式：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、鉸鏈結構

• 材料特性：高鎳鉻奧氏體組織確保高溫尺寸穩定，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鍵部件，對材料的耐高溫、抗熱震和尺寸穩定性要求極高，ZG40Cr25Ni20材質完全滿足上述要求。

6.4 護板

護板用于爐內爐壁防護、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。

• 結構形式：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；結構致密，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、連續爐等爐型的核心工裝。

• 結構形式：平板型/網格型/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、連續滲碳爐、滲氮爐

• 配套模具：可配套愛協林、易普森、匯森、豐東等工業爐，擁有多種規格模具

6.6 料筐

料筐適用于盛放中小型工件，適應批量熱處理裝載需求。

• 結構形式：底框+立柱+隔條+加強筋

• 特點：承載能力高、通風良好、裝卸方便

• 定制要素：網格間距、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/導軌/其他爐用鑄件

• 擋板：用于爐內溫區分隔、氣流調節，耐滲碳、抗高溫腐蝕

• 導軌：高溫輸送、步進機構導軌，耐磨損、抗高溫

• 風葉（葉輪） ：爐內循環風機葉片，耐高溫、抗疲勞

• 滑塊/吊耳/掛鉤：爐內輔助工裝件

• 輻射管：離心鑄造工藝生產，管體組織致密、壁厚均勻

• 管架/管板：高溫爐管支承件

七、定制范圍與技術參數

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，適配愛協林、易普森、匯森、豐東等工業爐

• 真空爐：高溫穩定、無雜質析出、保護工件質量

• 焙燒爐/加熱爐：整體成型托盤/爐底板，抗熱震、不變形

• 連續滲碳爐/滲氮爐：保護氣氛下溫度550℃-850℃爐內，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. 技術評估：材質選型（ZG40Cr25Ni20或ZG40Cr25Ni20Si2）、結構優化、工藝確認

3. 模具制作（如需）

4. 鑄造生產（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. 質量檢測（光譜+UT/MT+力學性能）

8. 包裝出貨

9. 8-15天快速交付

八、設計原則

ZG40Cr25Ni20熱處理工裝在產品設計上遵循以下原則：

1. 耐高溫優先：針對高溫重載工況，確保材質選用正確（2520級），強化抗蠕變結構設計，如增設加強筋板、優化承載截面

2. 滿足技術要求：對工件結構和工藝要求做詳細分析，最大限度地滿足技術要求

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：合理設計通風孔、鏤空結構，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、護板等結構件設計應考慮便于安裝和更換

九、適用場景與行業

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：愛協林、易普森、豐東等多用爐配套 — 料盤、料筐

• 連續滲碳爐/滲氮爐：在保護氣氛下，溫度550℃-850℃爐內，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：各類工業電加熱爐

9.3 適用行業

• 機械零件熱處理加工行業

• 汽車零部件制造行業（齒輪、軸類等滲碳/淬火）

• 軸承、緊固件批量熱處理行業

• 五金工具熱處理行業

• 模具制造行業

• 冶金、鋼鐵行業

• 石油化工行業

• 建材行業爐用構件

• 粉末冶金行業

十、執行標準

• 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 技術條件

• GB/T 20878 — 不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分

• ASTM A297 — 耐熱鋼鑄件標準規范

• HG/T 3673 — 高溫承壓用靜態鑄造合金管件

• YB/T 036.3 — 冶金設備制造通用技術條件 鑄鋼件

• ISO 9001 — 質量管理體系

亦可按客戶要求執行DIN 17440、DIN 17224、AISI、ASTM、JIS SUH35、NF A35-572/584、BS970、BS1449、ISO 683/13等國際標準。