合金的鑄造性能指用該合金實施鑄造加工的難易程度，主要包括該合金鑄造時的流動性（充型能力）、收縮性等。

  合(he)金(jin)的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)能包(bao)括有(you)鑄(zhu)造(zao)(zao)用液(ye)(ye)體(ti)合(he)金(jin)的(de)(de)氧(yang)化性(xing)、吸氣性(xing)、流動性(xing)及冷(leng)卻凝固(gu)時的(de)(de)收(shou)縮(suo)、偏(pian)析等。如果液(ye)(ye)體(ti)合(he)金(jin)不(bu)(bu)易(yi)氧(yang)化，熔液(ye)(ye)不(bu)(bu)易(yi)吸收(shou)氣體(ti)；澆注(zhu)時金(jin)屬(shu)熔液(ye)(ye)容易(yi)充滿型腔(qiang)；凝固(gu)時鑄(zhu)件不(bu)(bu)易(yi)產生(sheng)(sheng)縮(suo)孔，而且化學(xue)成(cheng)分均勻；冷(leng)卻時鑄(zhu)件不(bu)(bu)發生(sheng)(sheng)變形和開裂，這樣的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)金(jin)屬(shu)就(jiu)被認為有(you)良(liang)好的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)能，容易(yi)鑄(zhu)成(cheng)完整而優質的(de)(de)鑄(zhu)件。相反，鑄(zhu)造(zao)(zao)金(jin)屬(shu)的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)能不(bu)(bu)良(liang)，則(ze)容易(yi)使鑄(zhu)件產生(sheng)(sheng)缺(que)陷。為了保證(zheng)鑄(zhu)件的(de)(de)質量(liang)，必(bi)須(xu)增加相應的(de)(de)工藝措施，因(yin)此就(jiu)有(you)可能提高鑄(zhu)件的(de)(de)生(sheng)(sheng)產成(cheng)本。

1. 合金的流動性

  合(he)金的流(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)是(shi)指液態(tai)合(he)金的流(liu)(liu)(liu)動(dong)能(neng)力，即液態(tai)合(he)金充(chong)滿(man)鑄型的能(neng)力。流(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)好的合(he)金，易(yi)于充(chong)滿(man)薄而復雜的鑄型腔(qiang)，便于澆(jiao)注出(chu)輪廓清(qing)晰的鑄件(jian)(jian)(jian)，減少澆(jiao)注不足、冷隔等缺(que)陷(xian)；有(you)利(li)于液體(ti)合(he)金中(zhong)氣體(ti)和非金屬夾雜物(wu)的上浮與排出(chu)，有(you)利(li)于對合(he)金凝(ning)固過程中(zhong)產生(sheng)(sheng)的收縮進行補縮，減少鑄件(jian)(jian)(jian)中(zhong)氣孔(kong)、夾渣、縮孔(kong)、縮松等缺(que)陷(xian)的產生(sheng)(sheng)。因此，合(he)金的流(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)直(zhi)接影響(xiang)到鑄件(jian)(jian)(jian)的質量，良好的流(liu)(liu)(liu)動(dong)性(xing)是(shi)獲得優質鑄件(jian)(jian)(jian)的基本條件(jian)(jian)(jian)。

  合(he)金的充型(xing)能(neng)力取決(jue)于金屬(shu)液本(ben)身的流動(dong)能(neng)力，同時(shi)又受鑄(zhu)型(xing)性(xing)質、澆注條件及鑄(zhu)件結構等影響。影響流動(dong)性(xing)的因素(su)主要(yao)包括以下三個(ge)方面：

 ①. 合金(jin)的化(hua)學成(cheng)分

  合(he)(he)金(jin)的(de)(de)化學成分(fen)(fen)(fen)不(bu)(bu)同(tong)，它們(men)的(de)(de)熔點及結(jie)晶(jing)(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)不(bu)(bu)同(tong)，其流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)也(ye)不(bu)(bu)同(tong)。共晶(jing)(jing)成分(fen)(fen)(fen)的(de)(de)合(he)(he)金(jin)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)最好，其結(jie)晶(jing)(jing)是在恒溫下進(jin)行，凝固(gu)時從表面(mian)逐(zhu)層(ceng)向中(zhong)心發展，已(yi)凝固(gu)的(de)(de)硬殼內表面(mian)比較(jiao)光(guang)滑，對尚未凝固(gu)的(de)(de)液體流(liu)動(dong)(dong)阻力小；隨(sui)著結(jie)晶(jing)(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)的(de)(de)擴大，較(jiao)早形(xing)成的(de)(de)樹枝狀晶(jing)(jing)體，使凝固(gu)的(de)(de)硬殼內表面(mian)參差不(bu)(bu)齊，將阻礙金(jin)屬的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)。因(yin)此，從流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)考慮，宜選(xuan)用共晶(jing)(jing)成分(fen)(fen)(fen)或窄結(jie)晶(jing)(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)的(de)(de)合(he)(he)金(jin)作為(wei)鑄造合(he)(he)金(jin)。其中(zhong)灰鑄鐵(tie)的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)最好，鑄鋼(gang)的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)最差。

 ②. 澆注(zhu)溫度

  澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)對(dui)合金(jin)的(de)充(chong)型(xing)(xing)能(neng)力(li)有著決定性的(de)影響。在一定的(de)范圍內(nei)，澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)愈高(gao)，合金(jin)液的(de)黏度(du)愈低(di)，且(qie)在鑄型(xing)(xing)中流動(dong)的(de)時(shi)間增(zeng)長，充(chong)型(xing)(xing)能(neng)力(li)增(zeng)強，反之充(chong)型(xing)(xing)能(neng)力(li)差(cha)。因(yin)此，為防止(zhi)澆(jiao)不足(zu)和冷隔缺陷(xian)(xian)的(de)產生(sheng)，對(dui)薄壁鑄件或流動(dong)性較差(cha)的(de)合金(jin)可適當(dang)提高(gao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)。但澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)過高(gao)，液態合金(jin)的(de)收縮增(zeng)大，吸氣(qi)量(liang)增(zeng)大，氧化嚴重。容(rong)易導致縮孔(kong)、縮松、粘砂、氣(qi)孔(kong)、粗晶等缺陷(xian)(xian)，因(yin)此，在保證充(chong)型(xing)(xing)能(neng)力(li)足(zu)夠的(de)條件下，應盡量(liang)降低(di)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)，復(fu)雜薄壁件取上(shang)限。

③. 鑄型的結構特征

  鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)中(zhong)凡能(neng)(neng)增(zeng)加金(jin)(jin)屬液流(liu)動阻力(li)和冷卻速度(du)(du)的(de)因(yin)素，如型(xing)(xing)(xing)腔(qiang)的(de)表(biao)面粗糙、排氣(qi)不暢、內澆(jiao)道(dao)尺寸過小、鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)材(cai)料導熱(re)性大(da)；鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)(xing)型(xing)(xing)(xing)腔(qiang)中(zhong)的(de)產(chan)(chan)氣(qi)量及排氣(qi)能(neng)(neng)力(li)；鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)結(jie)構的(de)復雜(za)程度(du)(du)和表(biao)面粗糙度(du)(du)等(deng)，均會降低(di)金(jin)(jin)屬的(de)流(liu)動性。凡是增(zeng)大(da)冷卻速度(du)(du)和增(zeng)大(da)流(liu)動阻力(li)的(de)因(yin)素都會降低(di)充型(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)。如金(jin)(jin)屬型(xing)(xing)(xing)比砂型(xing)(xing)(xing)冷卻快；薄壁鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)流(liu)動阻力(li)大(da)，排氣(qi)不良(liang)時，氣(qi)體對合金(jin)(jin)產(chan)(chan)生背壓等(deng)都會降低(di)合金(jin)(jin)的(de)充型(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)。

2. 合金的(de)收縮(suo)

  鑄(zhu)件在(zai)凝(ning)固(gu)冷(leng)卻過程(cheng)中(zhong)(zhong)，體積與尺寸會(hui)逐(zhu)漸減(jian)小(xiao)，這種現象稱(cheng)為收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)。收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)是鑄(zhu)件中(zhong)(zhong)許(xu)多缺陷，如縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)(suo)(suo)松、裂紋和殘余應力等產生(sheng)的基本原(yuan)因。合金的收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)過程(cheng)經歷液態(tai)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)、凝(ning)固(gu)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)和固(gu)態(tai)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)三個階段。液態(tai)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)和凝(ning)固(gu)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)引(yin)起的合金體積減(jian)小(xiao)，稱(cheng)為體收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)；固(gu)態(tai)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)引(yin)起鑄(zhu)件尺寸減(jian)小(xiao)，稱(cheng)為線收(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)。

 體(ti)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)是鑄(zhu)件產生縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)、縮(suo)(suo)(suo)松的(de)根本(ben)原因，線(xian)收(shou)縮(suo)(suo)(suo)是鑄(zhu)件產生應力、變(bian)形(xing)與裂紋(wen)的(de)根本(ben)原因。

①. 縮孔和(he)縮松(song)

 金(jin)屬液(ye)在凝(ning)固(gu)過(guo)程中，合金(jin)的液(ye)態收縮值和凝(ning)固(gu)收縮值大于固(gu)態收縮值，且得不到補償(chang)。縮孔產生的部位(wei)在鑄(zhu)件最后(hou)凝(ning)固(gu)區域，此區域也稱(cheng)熱節。如圖(tu)1-1所示為縮孔的形成示意(yi)圖(tu)。

 圖(tu)1-2所(suo)示為縮松(song)的(de)形成示意圖(tu)。縮松(song)主要出(chu)現在糊狀(zhuang)凝固的(de)合金中(zhong)，或斷面(mian)較大的(de)鑄件壁中(zhong)。一般出(chu)現在鑄件壁的(de)軸線區域、熱節處、冒口根部和內澆口附近，也(ye)常分(fen)布在集(ji)中(zhong)縮孔(kong)的(de)下方(fang)。

  縮孔(kong)和縮松會降低(di)鑄件的(de)力(li)學性能，縮松還會降低(di)鑄件的(de)氣密(mi)性。采用定向凝固原則可防止(zhi)縮孔(kong)產生(sheng)，如(ru)圖1-3所示。

 ②. 鑄造應力

  鑄件凝固收縮(suo)時(shi)(shi)，使(shi)鑄件的(de)(de)體積和長度發生(sheng)變(bian)化，如果收縮(suo)受阻，就會在鑄件中產(chan)(chan)生(sheng)應力，這種(zhong)應力不是由(you)外(wai)加(jia)載荷產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)，而是鑄造(zao)(zao)本身的(de)(de)原因，故稱為鑄造(zao)(zao)（內）應力。它主要包(bao)括熱應力和機械應力。這兩種(zhong)應力得(de)不到及時(shi)(shi)消除，同時(shi)(shi)產(chan)(chan)生(sheng)作用(yong)會引起鑄件的(de)(de)變(bian)形，甚至產(chan)(chan)生(sheng)裂(lie)紋。

  a. 熱應(ying)(ying)力(li)：由于鑄件壁厚不(bu)(bu)均勻、冷卻不(bu)(bu)一致(zhi)導致(zhi)的(de)應(ying)(ying)力(li)。一般(ban)在(zai)厚壁處產生(sheng)拉應(ying)(ying)力(li)，薄壁處產生(sheng)壓應(ying)(ying)力(li)。

  b. 機械應力：當鑄件收縮時，受(shou)到鑄型(xing)、型(xing)芯和澆冒口等機械阻礙而產生的應力。機械應力一般為拉應力。

 ③. 減小與消除應(ying)力的(de)方(fang)法(fa)

  鑄件冷卻收(shou)縮(suo)不均，固態收(shou)縮(suo)受(shou)阻形成(cheng)的(de)應力(li)會降(jiang)低零件的(de)承(cheng)載(zai)能力(li)，應力(li)較大時，會導(dao)致鑄件發(fa)生變形或開裂。

  在鑄(zhu)造(zao)工(gong)藝(yi)方面(mian)采用(yong)退讓(rang)性(xing)好的(de)型砂(sha)和(he)芯砂(sha)，合(he)(he)理設(she)置澆注系統(tong)與(yu)冒口(kou)，使(shi)(shi)鑄(zhu)件(jian)各部分冷卻(que)溫(wen)度差減小。采取(qu)合(he)(he)適的(de)鑄(zhu)造(zao)工(gong)藝(yi)，使(shi)(shi)鑄(zhu)件(jian)的(de)凝(ning)固過程符合(he)(he)同時(shi)凝(ning)固的(de)原則(ze)；在鑄(zhu)件(jian)結(jie)構上，盡量設(she)計成壁(bi)(bi)厚均(jun)勻、壁(bi)(bi)與(yu)壁(bi)(bi)之間(jian)連接均(jun)勻、熱節小而(er)分散的(de)結(jie)構；及(ji)時(shi)對(dui)鑄(zhu)件(jian)進行消除(chu)應力(li)退火(huo)，以消除(chu)其鑄(zhu)造(zao)應力(li)。

  一般(ban)來說(shuo)，具有恒(heng)定凝固(gu)(gu)溫(wen)度的(de)金屬和合(he)(he)金（如(ru)共(gong)晶凝固(gu)(gu)）易形(xing)成集中縮孔(kong)，合(he)(he)金的(de)凝固(gu)(gu)溫(wen)度范圍愈寬，則愈易形(xing)成分(fen)散的(de)縮孔(kong)，即縮松。工藝上(shang)控制縮孔(kong)的(de)方法是使鑄(zhu)件(jian)實(shi)現順序凝固(gu)(gu)，在鑄(zhu)件(jian)最(zui)后(hou)凝固(gu)(gu)的(de)部位(wei)進行補縮，實(shi)現自下而(er)上(shang)的(de)順序凝固(gu)(gu)和補縮，在上(shang)部最(zui)后(hou)凝固(gu)(gu)的(de)地方設置冒口(kou)，將縮孔(kong)移到(dao)冒口(kou)中去。

  工藝(yi)上(shang)控制(zhi)鑄(zhu)造(zao)(zao)應(ying)力(li)的(de)主(zhu)要方法是使鑄(zhu)件實現同時(shi)凝固(gu)。此外改善型砂、芯(xin)砂的(de)退讓性，掌握好(hao)落砂的(de)時(shi)間，并合(he)理設計鑄(zhu)件等都能減少鑄(zhu)造(zao)(zao)應(ying)力(li)。對于鑄(zhu)件內(nei)的(de)殘余應(ying)力(li)，可(ke)通(tong)過去應(ying)力(li)退火加以消(xiao)除。

  金(jin)(jin)屬的(de)(de)鑄造性能對鑄件結構的(de)(de)要求是有助于金(jin)(jin)屬充型，使(shi)由(you)收縮(suo)造成的(de)(de)變形和開裂(lie)減少或不發生。

  在設計鑄(zhu)(zhu)件結構(gou)時，還要考慮到(dao)金屬鑄(zhu)(zhu)造(zao)性能的優劣，否則(ze)鑄(zhu)(zhu)件就會(hui)出(chu)現澆注不(bu)足、縮孔、縮松、冷隔、鑄(zhu)(zhu)造(zao)應力(li)、變(bian)形和(he)裂(lie)紋等。往往在采(cai)用更合理(li)的鑄(zhu)(zhu)件結構(gou)后(hou)，便可除這些缺陷。因此，應使(shi)鑄(zhu)(zhu)件結構(gou)有(you)利于合金液(ye)的充型，并(bing)能減輕或避免因合金收縮帶來的鑄(zhu)(zhu)件缺陷。