固定鍵嵌入輥芯傳動側的鍵槽與碳套的對應開孔中，實現兩者的周向固定。實際使用中通常配合貫穿螺栓或螺釘輔助鎖緊，部分設計還會采用點焊或滿焊處理，防止高溫下螺紋松動。
ZG40Cr25Ni20Si2（業內俗稱2520Si2耐熱鑄鋼，對應美標ASTM A297 HK/HK40）是目前1100℃級超高溫工況下應用最廣泛的耐熱鑄鋼之一，執行標準為GB/T 8492-2014《一般用途耐熱鋼和合金鑄件》。
化學成分與各元素作用：
碳(C) 0.35 - 0.45 形成碳化物，提升高溫抗蠕變和耐磨性
鉻(Cr) 24.0 - 27.0 形成致密Cr?O?保護膜，抗氧化核心元素
鎳(Ni) 19.0 - 22.0 穩定奧氏體基體，確保高溫組織穩定與韌性
硅(Si) 1.5 - 2.5 輔助提升抗氧化性、抗滲碳與鑄造流動性
材料性能亮點：
高溫強度：淬火回火后抗拉強度≥885MPa，屈服強度≥590MPa。1100℃高溫抗拉強度仍可達≥220MPa，強度衰減控制在≤15%。
抗氧化性：連續使用溫度1100-1150℃，短時可達1200℃。2000h高溫氧化測試中氧化增重≤10g/m?。
抗蠕變性能：1100℃/1000h蠕變率≤0.5%，尺寸穩定性優異。
抗熱震性：1100℃水淬/油淬反復不開裂、不翹曲，可承受頻繁啟停、急冷急熱的熱沖擊。
抗腐蝕能力：對爐內SO?、H?S等腐蝕性氣氛及滲碳氣氛耐受性良好，不易發生金屬塵化脆化。
固定鍵的制造過程決定其最終性能，核心工藝鏈條包括：
1. 精密鑄造成型
采用硅溶膠精密鑄造、消失模鑄造或樹脂砂鑄造等方式，實現復雜型腔的一次成型。由于ZG40Cr25Ni20Si2收縮率較高，澆冒口的位置與尺寸設計尤為關鍵——澆口設置不合理，容易導致關鍵工作區域組織疏松、致密度不足。熔煉過程需嚴格控制溫度與合金成分，確保各元素含量精準達標。
精密鑄造可實現尺寸公差CT5-CT7級，表面粗糙度Ra≤3.2μm，為后續精加工奠定基礎。
2. 固溶處理——性能淬煉的核心
鑄造完成后的固溶處理（水韌處理），是決定固定鍵最終性能的關鍵工序。典型工藝為：將鑄件加熱至1050-1150℃，保溫足夠時間使碳化物充分溶解于奧氏體基體，隨后快速冷卻（水冷或油冷）。這一工藝的核心目的：消除鑄造應力、獲得均勻的奧氏體組織，提升材料的延展性和抗熱疲勞壽命。
學術研究也證實，固溶處理對該材質性能有顯著影響。有研究以1080℃保溫90min的參數對ZG40Cr25Ni20Si2進行固溶處理，系統研究了處理前后耐蝕性能的變化。另有研究對比了鑄態與固溶態（1080℃，90min）試樣的力學性能和斷口形貌，為產品質量控制提供了技術參考。
對于高溫蠕變壽命有更高要求的工況，可在850℃增加時效處理工序，促使納米級M??C?碳化物彌散析出，顯著提升高溫蠕變壽命。
3. 精密機加工
熱處理后的固定鍵需進行精密機械加工，以滿足與輥芯、碳套的配合精度要求。通過數控銑削、精密磨削加工鍵槽配合面，尺寸公差需達IT7級以上，配合面光潔度要求Ra≤0.8μm，以實現精準匹配，降低高溫運行時的配合間隙與異常磨損。
四、安裝與維護的獨特價值
除了材質本身的性能優勢，固定鍵的結構設計還帶來了顯著的維護便利性：
避免螺栓剪斷風險：采用鍵傳動+螺栓輔助鎖緊設計，螺栓僅起固定鍵與輥芯的作用，不直接承受剪切力。
更換效率高：更換碳套時，只需磨除焊腳、拆卸固定鍵即可抽出碳套，大幅縮短檢修時間。
保護輥芯：輥芯螺紋孔不受損壞，輥芯壽命顯著延長——而輥芯往往是整套設備中成本最高的部件之一。
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