爐門框板砂封槽作為工業高溫爐的關鍵密封部件，其材料特性、鑄造工藝設計、耐熱鋼ZG35Cr24Ni7SiN鑄造爐門框板砂封槽結構優化性能直接影響設備的熱效率與使用壽命。本文以耐熱鋼ZG35Cr24Ni7SiN為研究對象，系統闡述其材料特性、鑄造工藝設計、砂封槽結構優化及實際應用效果，為高溫環境下的鑄造件制造提供技術參考。

 1. 材料特性分析  

ZG35Cr24Ni7SiN材料屬于高鉻鎳奧氏體耐熱鋼，其化學成分與性能優勢如下：  

- 成分特點：  

  - Cr（24%）：形成致密Cr?O?氧化層，抗氧化溫度可達1100℃  

  - Ni（7%）+N：穩定奧氏體組織，增強高溫抗蠕變能力  

  - Si（0.8-1.5%）：提高抗滲碳性能，抑制高溫脆化  

- ZG35Cr24Ni7SiN砂封槽力學性能：  

  - 室溫抗拉強度≥520MPa，800℃高溫強度≥120MPa  

  - 長期使用溫度：950-1050℃  

-ZG35Cr24Ni7SiN鋼的鑄造適應性：  

  良好流動性（澆注溫度1550-1580℃），收縮率2.1%-2.5%，需配合稀土變質處理改善晶粒結構。

耐熱鋼ZG35Cr24Ni7SiN鑄造爐門框板砂封槽

 2. ZG35Cr24Ni7SiN砂封槽鑄造工藝設計  

 2.1 工藝難點  

- 薄壁異形結構（厚度8-12mm）易產生冷隔、變形  

- 砂封槽表面粗糙度要求Ra≤12.5μm  

- 需保證高溫工況下的尺寸穩定性  

 2.2 關鍵工藝控制  

 ZG35Cr24Ni7SiN砂封槽熔煉控制：  

   - 中頻爐+氬氣精煉，終點氮含量控制在0.15-0.25%  

   - 澆注前加入0.03%Ce進行晶粒細化  

熱處理工藝：  

   1100℃×4h固溶處理（水冷）+800℃×6h時效處理，硬度穩定在HB220-250  

 3. ZG35Cr24Ni7SiN砂封槽結構優化方案  

針對高溫工況的特殊需求，采取以下改進措施：  

- 截面優化：  

  采用波浪形加強筋設計，熱變形量減少35%  

- 配合間隙控制：  

  預留0.3-0.5mm熱膨脹間隙（1050℃工況計算值）  

- 表面處理：  

  滲鋁處理（厚度50-80μm）使氧化速率降低40%  

 使用壽命  18個月  9個月   

 密封失效溫度  1065℃  980℃   

 維修頻次  0.8次/年  2.5次/年   

通過材料優選與工藝創新，耐熱鋼ZG35Cr24Ni7SiN鑄造砂封槽在高溫密封領域展現出顯著優勢。未來可進一步探索增材制造技術在復雜結構件上的應用，推動耐熱鑄件向輕量化、長壽命方向發展。