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)(jin)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)(neng)包(bao)括有鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)用液體合(he)金(jin)(jin)的(de)氧(yang)化性(xing)、吸(xi)氣性(xing)、流(liu)動性(xing)及冷(leng)(leng)卻(que)凝(ning)固時(shi)的(de)收(shou)縮(suo)(suo)、偏析等。如果液體合(he)金(jin)(jin)不(bu)(bu)易(yi)氧(yang)化，熔(rong)液不(bu)(bu)易(yi)吸(xi)收(shou)氣體；澆注時(shi)金(jin)(jin)屬熔(rong)液容易(yi)充滿型腔；凝(ning)固時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)易(yi)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)縮(suo)(suo)孔，而且化學成(cheng)分均勻；冷(leng)(leng)卻(que)時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)發生(sheng)(sheng)變形和(he)開裂，這樣的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金(jin)(jin)屬就(jiu)被認為(wei)有良好的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)(neng)，容易(yi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)成(cheng)完整而優質(zhi)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件。相反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金(jin)(jin)屬的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)(neng)不(bu)(bu)良，則容易(yi)使鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)缺(que)陷。為(wei)了保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)質(zhi)量，必須增(zeng)加相應的(de)工(gong)藝(yi)措施，因此就(jiu)有可能(neng)(neng)提(ti)高(gao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)成(cheng)本。

1. 合金的流動性

  合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性是指(zhi)液態合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)能(neng)力，即液態合(he)金(jin)(jin)(jin)充滿(man)鑄(zhu)型的(de)(de)能(neng)力。流(liu)動(dong)(dong)性好(hao)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)，易于充滿(man)薄(bo)而(er)復雜的(de)(de)鑄(zhu)型腔，便于澆注出輪(lun)廓清(qing)晰的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)，減少(shao)澆注不(bu)足、冷隔等缺(que)陷；有利(li)(li)于液體(ti)合(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)氣(qi)體(ti)和(he)非金(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)雜物的(de)(de)上浮與排出，有利(li)(li)于對(dui)合(he)金(jin)(jin)(jin)凝(ning)固(gu)過程中(zhong)產(chan)生的(de)(de)收縮(suo)(suo)進行補縮(suo)(suo)，減少(shao)鑄(zhu)件(jian)(jian)中(zhong)氣(qi)孔(kong)、夾(jia)渣、縮(suo)(suo)孔(kong)、縮(suo)(suo)松等缺(que)陷的(de)(de)產(chan)生。因此，合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性直(zhi)接影響到(dao)鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)質量，良好(hao)的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性是獲得(de)優質鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)基本條件(jian)(jian)。

  合金的充型(xing)能力(li)取決于金屬(shu)液(ye)本身(shen)的流動(dong)(dong)能力(li)，同時又受鑄(zhu)型(xing)性質、澆注條件及鑄(zhu)件結構等影響。影響流動(dong)(dong)性的因素主要包括以下三個方面：

 ①. 合金的化學(xue)成分

  合(he)金(jin)的(de)化學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)不同，它們的(de)熔點及(ji)結(jie)晶(jing)(jing)(jing)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)不同，其流(liu)(liu)動(dong)性也不同。共(gong)晶(jing)(jing)(jing)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)的(de)合(he)金(jin)流(liu)(liu)動(dong)性最(zui)(zui)好，其結(jie)晶(jing)(jing)(jing)是在(zai)恒溫(wen)下進(jin)行，凝(ning)(ning)固(gu)時從(cong)(cong)表面逐層向中心發展，已凝(ning)(ning)固(gu)的(de)硬殼內表面比(bi)較光(guang)滑，對尚未(wei)凝(ning)(ning)固(gu)的(de)液體流(liu)(liu)動(dong)阻力小；隨(sui)著結(jie)晶(jing)(jing)(jing)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)的(de)擴大(da)，較早(zao)形成(cheng)(cheng)的(de)樹枝狀(zhuang)晶(jing)(jing)(jing)體，使凝(ning)(ning)固(gu)的(de)硬殼內表面參(can)差(cha)不齊，將阻礙(ai)金(jin)屬的(de)流(liu)(liu)動(dong)。因此(ci)，從(cong)(cong)流(liu)(liu)動(dong)性考慮，宜選用共(gong)晶(jing)(jing)(jing)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)或窄結(jie)晶(jing)(jing)(jing)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)的(de)合(he)金(jin)作(zuo)為鑄造合(he)金(jin)。其中灰鑄鐵的(de)流(liu)(liu)動(dong)性最(zui)(zui)好，鑄鋼的(de)流(liu)(liu)動(dong)性最(zui)(zui)差(cha)。

 ②. 澆注(zhu)溫度

  澆注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)對合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)充(chong)(chong)型能(neng)力(li)有著決定(ding)性的(de)(de)(de)影響(xiang)。在(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)范圍內，澆注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)愈(yu)高，合(he)(he)金(jin)液(ye)的(de)(de)(de)黏度(du)(du)(du)愈(yu)低，且在(zai)鑄型中(zhong)流(liu)動的(de)(de)(de)時間增(zeng)長，充(chong)(chong)型能(neng)力(li)增(zeng)強，反之充(chong)(chong)型能(neng)力(li)差。因(yin)此，為防止澆不足和(he)冷(leng)隔缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)(de)產生，對薄(bo)壁(bi)鑄件(jian)或流(liu)動性較差的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)可適當(dang)提高澆注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)。但澆注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過高，液(ye)態合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)收縮(suo)(suo)增(zeng)大(da)，吸氣(qi)量(liang)增(zeng)大(da)，氧(yang)化(hua)嚴重。容易(yi)導致(zhi)縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松、粘砂、氣(qi)孔、粗晶等缺(que)陷(xian)(xian)，因(yin)此，在(zai)保(bao)證充(chong)(chong)型能(neng)力(li)足夠的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下，應盡量(liang)降低澆注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，復雜薄(bo)壁(bi)件(jian)取上(shang)限。

③. 鑄型的(de)結構特征

  鑄(zhu)型(xing)(xing)中(zhong)(zhong)凡能增加金屬液流動(dong)(dong)阻力(li)和冷(leng)卻(que)速度的(de)(de)(de)(de)因(yin)素，如型(xing)(xing)腔的(de)(de)(de)(de)表面粗(cu)(cu)糙(cao)(cao)、排氣不暢、內澆道尺寸過小、鑄(zhu)型(xing)(xing)材(cai)料(liao)導(dao)熱(re)性(xing)大(da)；鑄(zhu)型(xing)(xing)型(xing)(xing)腔中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)產氣量及排氣能力(li)；鑄(zhu)件(jian)結構的(de)(de)(de)(de)復雜程度和表面粗(cu)(cu)糙(cao)(cao)度等，均會降低(di)金屬的(de)(de)(de)(de)流動(dong)(dong)性(xing)。凡是增大(da)冷(leng)卻(que)速度和增大(da)流動(dong)(dong)阻力(li)的(de)(de)(de)(de)因(yin)素都會降低(di)充型(xing)(xing)能力(li)。如金屬型(xing)(xing)比砂型(xing)(xing)冷(leng)卻(que)快；薄壁(bi)鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)流動(dong)(dong)阻力(li)大(da)，排氣不良時，氣體對合金產生背壓等都會降低(di)合金的(de)(de)(de)(de)充型(xing)(xing)能力(li)。

2. 合金的收縮

  鑄件(jian)在凝固(gu)冷卻過程中，體(ti)積與尺寸會逐漸減(jian)小(xiao)，這種現(xian)象稱為收縮(suo)(suo)。收縮(suo)(suo)是鑄件(jian)中許(xu)多缺陷(xian)，如縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松、裂紋和(he)(he)殘(can)余(yu)應力等產(chan)生的基本原(yuan)因。合(he)金的收縮(suo)(suo)過程經歷(li)液態收縮(suo)(suo)、凝固(gu)收縮(suo)(suo)和(he)(he)固(gu)態收縮(suo)(suo)三個階(jie)段。液態收縮(suo)(suo)和(he)(he)凝固(gu)收縮(suo)(suo)引起(qi)(qi)的合(he)金體(ti)積減(jian)小(xiao)，稱為體(ti)收縮(suo)(suo)；固(gu)態收縮(suo)(suo)引起(qi)(qi)鑄件(jian)尺寸減(jian)小(xiao)，稱為線收縮(suo)(suo)。

 體(ti)收縮是鑄(zhu)件產生(sheng)(sheng)縮孔、縮松的根本(ben)原(yuan)因(yin)，線收縮是鑄(zhu)件產生(sheng)(sheng)應力、變形與裂紋(wen)的根本(ben)原(yuan)因(yin)。

①. 縮(suo)孔和縮(suo)松(song)

 金(jin)屬液(ye)在(zai)凝固過(guo)程(cheng)中，合金(jin)的(de)液(ye)態收(shou)縮(suo)值(zhi)和凝固收(shou)縮(suo)值(zhi)大于(yu)固態收(shou)縮(suo)值(zhi)，且(qie)得(de)不到補償(chang)。縮(suo)孔(kong)產生的(de)部位在(zai)鑄件最后凝固區域，此區域也稱熱節。如圖(tu)1-1所示為(wei)縮(suo)孔(kong)的(de)形成示意圖(tu)。

 圖1-2所示(shi)為縮松(song)(song)的(de)(de)形成(cheng)示(shi)意圖。縮松(song)(song)主要出現(xian)在糊狀(zhuang)凝固的(de)(de)合金中，或斷面(mian)較(jiao)大的(de)(de)鑄件(jian)壁中。一般出現(xian)在鑄件(jian)壁的(de)(de)軸線區(qu)域、熱節處、冒(mao)口根(gen)部(bu)和內澆口附近，也常(chang)分布在集中縮孔(kong)的(de)(de)下方。

  縮孔(kong)和縮松(song)會(hui)降低鑄件的(de)力學(xue)性(xing)能(neng)，縮松(song)還會(hui)降低鑄件的(de)氣密性(xing)。采用定向凝固原則可(ke)防止縮孔(kong)產生(sheng)，如圖1-3所示。

 ②. 鑄造應力(li)

  鑄(zhu)件凝固收縮時(shi)，使鑄(zhu)件的體積和(he)長度發生變化(hua)，如果收縮受(shou)阻，就會(hui)在鑄(zhu)件中(zhong)產(chan)生應(ying)(ying)力(li)，這種應(ying)(ying)力(li)不是由外加載荷產(chan)生的，而是鑄(zhu)造本身的原因，故稱為鑄(zhu)造（內）應(ying)(ying)力(li)。它主(zhu)要包括(kuo)熱應(ying)(ying)力(li)和(he)機械(xie)應(ying)(ying)力(li)。這兩種應(ying)(ying)力(li)得不到(dao)及時(shi)消除，同時(shi)產(chan)生作用會(hui)引起鑄(zhu)件的變形，甚至產(chan)生裂紋。

  a. 熱應(ying)力(li)：由(you)于鑄件壁(bi)厚(hou)不(bu)(bu)均(jun)勻、冷卻不(bu)(bu)一(yi)致導致的應(ying)力(li)。一(yi)般在厚(hou)壁(bi)處產生拉應(ying)力(li)，薄(bo)壁(bi)處產生壓應(ying)力(li)。

  b. 機械應(ying)力(li)：當鑄件收縮時(shi)，受到(dao)鑄型、型芯和澆冒口等機械阻礙而(er)產生(sheng)的(de)應(ying)力(li)。機械應(ying)力(li)一般為(wei)拉應(ying)力(li)。

 ③. 減小與消除(chu)應力的(de)方(fang)法

  鑄件(jian)冷卻收縮不均，固態收縮受(shou)阻(zu)形成的應力(li)會降低零(ling)件(jian)的承載(zai)能力(li)，應力(li)較(jiao)大(da)時，會導致鑄件(jian)發生變形或開裂。

  在(zai)鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)方面采用(yong)退讓性好(hao)的(de)型砂和芯砂，合(he)理設置澆注系統與(yu)(yu)冒口(kou)，使(shi)鑄(zhu)件各部(bu)分冷卻溫度差減小。采取(qu)合(he)適的(de)鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)，使(shi)鑄(zhu)件的(de)凝固過(guo)程(cheng)符(fu)合(he)同時(shi)凝固的(de)原則；在(zai)鑄(zhu)件結構(gou)(gou)上，盡量設計成壁(bi)(bi)厚均勻、壁(bi)(bi)與(yu)(yu)壁(bi)(bi)之間連接(jie)均勻、熱(re)節小而(er)分散的(de)結構(gou)(gou)；及(ji)時(shi)對鑄(zhu)件進行消除應(ying)力(li)退火，以消除其鑄(zhu)造(zao)應(ying)力(li)。

  一般來(lai)說，具有恒定凝(ning)(ning)固溫度的(de)(de)金(jin)屬和(he)合金(jin)（如共晶(jing)凝(ning)(ning)固）易形成(cheng)集中縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)，合金(jin)的(de)(de)凝(ning)(ning)固溫度范圍(wei)愈寬，則(ze)愈易形成(cheng)分散的(de)(de)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)，即(ji)縮(suo)(suo)松。工藝上控制縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)的(de)(de)方(fang)法是(shi)使鑄(zhu)件實現順序凝(ning)(ning)固，在(zai)鑄(zhu)件最后凝(ning)(ning)固的(de)(de)部(bu)(bu)位進行補縮(suo)(suo)，實現自(zi)下而上的(de)(de)順序凝(ning)(ning)固和(he)補縮(suo)(suo)，在(zai)上部(bu)(bu)最后凝(ning)(ning)固的(de)(de)地方(fang)設置冒(mao)口(kou)，將縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)移到冒(mao)口(kou)中去。

  工藝(yi)上控制(zhi)鑄(zhu)造應力(li)的主要方(fang)法是使鑄(zhu)件(jian)實(shi)現同時(shi)凝(ning)固(gu)。此外改善型砂、芯(xin)砂的退(tui)讓性(xing)，掌握(wo)好落砂的時(shi)間，并合理設計鑄(zhu)件(jian)等都能減少鑄(zhu)造應力(li)。對于鑄(zhu)件(jian)內的殘余應力(li)，可通過去應力(li)退(tui)火加以消除(chu)。

  金屬的(de)鑄造(zao)性能對鑄件結構(gou)的(de)要求是有助于(yu)金屬充型(xing)，使(shi)由收(shou)縮(suo)造(zao)成的(de)變(bian)形和開裂(lie)減少(shao)或不(bu)發生。

  在(zai)設計鑄(zhu)件(jian)結(jie)(jie)構(gou)時，還要考(kao)慮到金(jin)(jin)屬鑄(zhu)造性(xing)能(neng)的優劣，否則鑄(zhu)件(jian)就會出現澆注不(bu)足(zu)、縮(suo)孔、縮(suo)松、冷(leng)隔(ge)、鑄(zhu)造應力、變(bian)形和裂紋(wen)等(deng)。往往在(zai)采用(yong)更合理(li)的鑄(zhu)件(jian)結(jie)(jie)構(gou)后，便可除這些(xie)缺陷(xian)(xian)。因(yin)此，應使鑄(zhu)件(jian)結(jie)(jie)構(gou)有(you)利于合金(jin)(jin)液的充(chong)型，并(bing)能(neng)減輕或避免(mian)因(yin)合金(jin)(jin)收縮(suo)帶來的鑄(zhu)件(jian)缺陷(xian)(xian)。