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)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)性能(neng)(neng)(neng)(neng)包括有鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)用液(ye)(ye)體(ti)合(he)金(jin)的(de)氧(yang)(yang)化(hua)性、吸氣(qi)性、流動性及冷卻凝固時的(de)收(shou)(shou)縮、偏析(xi)等。如果液(ye)(ye)體(ti)合(he)金(jin)不(bu)(bu)(bu)易(yi)(yi)氧(yang)(yang)化(hua)，熔液(ye)(ye)不(bu)(bu)(bu)易(yi)(yi)吸收(shou)(shou)氣(qi)體(ti)；澆(jiao)注(zhu)時金(jin)屬(shu)熔液(ye)(ye)容(rong)易(yi)(yi)充滿型腔；凝固時鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)(bu)易(yi)(yi)產(chan)生縮孔，而且(qie)化(hua)學成分均勻；冷卻時鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)(bu)發生變形和開裂，這樣的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)金(jin)屬(shu)就被認為(wei)(wei)有良(liang)好的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)性能(neng)(neng)(neng)(neng)，容(rong)易(yi)(yi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)成完整而優質(zhi)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件。相反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)金(jin)屬(shu)的(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)性能(neng)(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)(bu)良(liang)，則(ze)容(rong)易(yi)(yi)使(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件產(chan)生缺陷。為(wei)(wei)了保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)質(zhi)量，必須(xu)增加相應的(de)工(gong)藝措施，因(yin)此(ci)就有可能(neng)(neng)(neng)(neng)提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)生產(chan)成本。

1. 合(he)金的(de)流動性

  合(he)(he)(he)金的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)性是指液(ye)態(tai)合(he)(he)(he)金的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)能(neng)力，即液(ye)態(tai)合(he)(he)(he)金充滿鑄型的(de)(de)能(neng)力。流(liu)(liu)動(dong)(dong)性好的(de)(de)合(he)(he)(he)金，易于(yu)充滿薄而(er)復雜的(de)(de)鑄型腔(qiang)，便于(yu)澆(jiao)注(zhu)出(chu)輪廓清晰(xi)的(de)(de)鑄件(jian)，減少澆(jiao)注(zhu)不足(zu)、冷(leng)隔(ge)等缺陷；有(you)利于(yu)液(ye)體(ti)合(he)(he)(he)金中(zhong)氣(qi)體(ti)和非金屬夾雜物的(de)(de)上浮與排出(chu)，有(you)利于(yu)對合(he)(he)(he)金凝固過程中(zhong)產(chan)生的(de)(de)收(shou)縮(suo)進(jin)行補縮(suo)，減少鑄件(jian)中(zhong)氣(qi)孔(kong)、夾渣、縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松等缺陷的(de)(de)產(chan)生。因此(ci)，合(he)(he)(he)金的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)性直接影響(xiang)到(dao)鑄件(jian)的(de)(de)質(zhi)量，良好的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)性是獲得優質(zhi)鑄件(jian)的(de)(de)基(ji)本條件(jian)。

  合(he)金的充型(xing)能(neng)力取決于金屬(shu)液本身的流動能(neng)力，同時又受鑄(zhu)型(xing)性質、澆(jiao)注條(tiao)件及(ji)鑄(zhu)件結構(gou)等(deng)影響。影響流動性的因素主要包(bao)括以下三個方(fang)面：

 ①. 合金的化學成(cheng)分

  合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)分(fen)不(bu)同，它們的(de)(de)(de)(de)熔點及結晶溫度范圍不(bu)同，其流(liu)動(dong)(dong)性(xing)也不(bu)同。共晶成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)最好，其結晶是在恒溫下進行(xing)，凝(ning)(ning)固時從(cong)表面(mian)逐(zhu)層向(xiang)中心發展(zhan)，已凝(ning)(ning)固的(de)(de)(de)(de)硬殼(ke)內表面(mian)比較(jiao)光(guang)滑，對尚(shang)未(wei)凝(ning)(ning)固的(de)(de)(de)(de)液體流(liu)動(dong)(dong)阻力小(xiao)；隨(sui)著結晶溫度范圍的(de)(de)(de)(de)擴大(da)，較(jiao)早形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)樹枝(zhi)狀晶體，使凝(ning)(ning)固的(de)(de)(de)(de)硬殼(ke)內表面(mian)參差(cha)不(bu)齊，將(jiang)阻礙金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)。因此，從(cong)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)考慮，宜選用共晶成(cheng)(cheng)分(fen)或窄結晶溫度范圍的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)作(zuo)為鑄造合(he)金(jin)(jin)。其中灰鑄鐵的(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)最好，鑄鋼的(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)最差(cha)。

 ②. 澆注溫度

  澆注(zhu)溫(wen)度(du)對合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的充型(xing)能力(li)有著決定性的影響(xiang)。在(zai)一定的范圍內，澆注(zhu)溫(wen)度(du)愈高，合(he)(he)(he)金(jin)(jin)液(ye)的黏度(du)愈低(di)，且在(zai)鑄(zhu)(zhu)型(xing)中流動的時間增長，充型(xing)能力(li)增強，反之(zhi)充型(xing)能力(li)差(cha)。因(yin)此，為防(fang)止澆不足和(he)冷隔缺陷的產生，對薄壁(bi)鑄(zhu)(zhu)件或流動性較差(cha)的合(he)(he)(he)金(jin)(jin)可適當提(ti)高澆注(zhu)溫(wen)度(du)。但澆注(zhu)溫(wen)度(du)過高，液(ye)態(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的收縮(suo)增大，吸氣量(liang)增大，氧化(hua)嚴重。容易導致縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松(song)、粘砂、氣孔(kong)、粗(cu)晶等缺陷，因(yin)此，在(zai)保證充型(xing)能力(li)足夠(gou)的條件下，應盡量(liang)降(jiang)低(di)澆注(zhu)溫(wen)度(du)，復雜(za)薄壁(bi)件取(qu)上限。

③. 鑄型的(de)結構特征(zheng)

  鑄(zhu)(zhu)型中凡能增(zeng)加金(jin)屬液流(liu)(liu)動(dong)阻力和(he)冷(leng)卻速度的(de)因素，如(ru)型腔(qiang)的(de)表面粗糙、排氣不暢(chang)、內澆道尺(chi)寸過(guo)小、鑄(zhu)(zhu)型材料導熱性大；鑄(zhu)(zhu)型型腔(qiang)中的(de)產氣量及排氣能力；鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)的(de)復雜程度和(he)表面粗糙度等，均會(hui)降(jiang)(jiang)低(di)金(jin)屬的(de)流(liu)(liu)動(dong)性。凡是增(zeng)大冷(leng)卻速度和(he)增(zeng)大流(liu)(liu)動(dong)阻力的(de)因素都會(hui)降(jiang)(jiang)低(di)充(chong)型能力。如(ru)金(jin)屬型比(bi)砂型冷(leng)卻快；薄壁鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)流(liu)(liu)動(dong)阻力大，排氣不良時，氣體對合金(jin)產生(sheng)背壓等都會(hui)降(jiang)(jiang)低(di)合金(jin)的(de)充(chong)型能力。

2. 合金的收縮

  鑄(zhu)件(jian)在凝固(gu)冷卻過程中，體積與尺寸(cun)會逐漸減(jian)(jian)小，這種現象稱為(wei)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)。收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)是鑄(zhu)件(jian)中許多缺(que)陷(xian)，如縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)(suo)(suo)松、裂紋和殘余應力(li)等產(chan)生的(de)基本原因。合金的(de)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)過程經歷液態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)、凝固(gu)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)和固(gu)態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)三個階段。液態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)和凝固(gu)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)引起的(de)合金體積減(jian)(jian)小，稱為(wei)體收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)；固(gu)態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)引起鑄(zhu)件(jian)尺寸(cun)減(jian)(jian)小，稱為(wei)線收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)。

 體收縮(suo)是鑄件產生縮(suo)孔、縮(suo)松(song)的根本原(yuan)因，線收縮(suo)是鑄件產生應力、變形與裂紋(wen)的根本原(yuan)因。

①. 縮孔和(he)縮松(song)

 金屬液在凝(ning)固過程中，合金的液態收縮值(zhi)和(he)凝(ning)固收縮值(zhi)大于固態收縮值(zhi)，且得不到補償。縮孔(kong)產生的部位在鑄件最后(hou)凝(ning)固區域，此區域也稱(cheng)熱節。如圖1-1所示(shi)為(wei)縮孔(kong)的形成示(shi)意圖。

 圖1-2所(suo)示為縮(suo)(suo)(suo)松(song)的(de)(de)形(xing)成示意(yi)圖。縮(suo)(suo)(suo)松(song)主(zhu)要(yao)出(chu)(chu)現(xian)在(zai)糊(hu)狀凝固的(de)(de)合金中(zhong)，或(huo)斷面較大的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁中(zhong)。一般出(chu)(chu)現(xian)在(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁的(de)(de)軸線區域、熱(re)節處、冒(mao)口根部和內(nei)澆口附近，也(ye)常分布(bu)在(zai)集中(zhong)縮(suo)(suo)(suo)孔的(de)(de)下方。

  縮孔(kong)和縮松會降低(di)鑄件的力學性(xing)能，縮松還會降低(di)鑄件的氣(qi)密性(xing)。采用(yong)定向凝固原則(ze)可(ke)防(fang)止縮孔(kong)產生，如(ru)圖1-3所(suo)示(shi)。

 ②. 鑄造應力

  鑄(zhu)(zhu)件(jian)凝固收縮(suo)時(shi)，使鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)體積(ji)和長度(du)發生(sheng)變(bian)(bian)化，如果收縮(suo)受(shou)阻，就會在鑄(zhu)(zhu)件(jian)中產(chan)生(sheng)應力(li)(li)，這種(zhong)應力(li)(li)不是(shi)由外加載荷產(chan)生(sheng)的(de)，而是(shi)鑄(zhu)(zhu)造(zao)本身的(de)原因，故稱為鑄(zhu)(zhu)造(zao)（內）應力(li)(li)。它主(zhu)要包括(kuo)熱應力(li)(li)和機(ji)械應力(li)(li)。這兩種(zhong)應力(li)(li)得不到(dao)及(ji)時(shi)消除(chu)，同時(shi)產(chan)生(sheng)作用會引起(qi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)變(bian)(bian)形，甚(shen)至產(chan)生(sheng)裂(lie)紋。

  a. 熱應力(li)(li)：由于(yu)鑄件壁(bi)厚(hou)不(bu)均(jun)勻、冷卻不(bu)一(yi)致(zhi)導致(zhi)的應力(li)(li)。一(yi)般在厚(hou)壁(bi)處(chu)產生拉(la)應力(li)(li)，薄(bo)壁(bi)處(chu)產生壓應力(li)(li)。

  b. 機(ji)械應(ying)(ying)力：當鑄(zhu)件收縮時(shi)，受到鑄(zhu)型、型芯和澆冒口等機(ji)械阻礙而產(chan)生的(de)應(ying)(ying)力。機(ji)械應(ying)(ying)力一般為拉應(ying)(ying)力。

 ③. 減小與消除(chu)應力的方法

  鑄件冷卻收(shou)縮不均，固態(tai)收(shou)縮受阻形成的(de)應力(li)會降低(di)零件的(de)承(cheng)載能力(li)，應力(li)較大時，會導(dao)致鑄件發生(sheng)變形或(huo)開裂。

  在鑄造(zao)工藝(yi)(yi)方面采用(yong)退(tui)讓性好的(de)型砂(sha)和芯砂(sha)，合(he)理設(she)置澆注系統與(yu)冒口，使(shi)鑄件各部分冷卻溫度差減小。采取合(he)適的(de)鑄造(zao)工藝(yi)(yi)，使(shi)鑄件的(de)凝固過程符(fu)合(he)同時凝固的(de)原則(ze)；在鑄件結(jie)構上，盡量設(she)計成壁(bi)厚(hou)均勻、壁(bi)與(yu)壁(bi)之間連(lian)接均勻、熱節小而分散的(de)結(jie)構；及時對鑄件進行消(xiao)除(chu)應力(li)退(tui)火，以(yi)消(xiao)除(chu)其鑄造(zao)應力(li)。

  一(yi)般來說，具有恒(heng)定凝(ning)(ning)固(gu)(gu)溫(wen)(wen)度的(de)金屬和合金（如共晶凝(ning)(ning)固(gu)(gu)）易形(xing)(xing)成集中(zhong)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)，合金的(de)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)溫(wen)(wen)度范圍愈寬，則愈易形(xing)(xing)成分散的(de)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)，即縮(suo)(suo)松。工藝上控制縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)的(de)方法是使鑄(zhu)件實現順序(xu)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)，在鑄(zhu)件最后凝(ning)(ning)固(gu)(gu)的(de)部(bu)位進行補(bu)縮(suo)(suo)，實現自(zi)下而上的(de)順序(xu)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)和補(bu)縮(suo)(suo)，在上部(bu)最后凝(ning)(ning)固(gu)(gu)的(de)地方設置冒(mao)口(kou)(kou)，將縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)移到冒(mao)口(kou)(kou)中(zhong)去。

  工藝上控制鑄(zhu)造應(ying)(ying)力(li)的主要方法是使鑄(zhu)件實現同時凝固。此外改(gai)善型砂、芯砂的退讓性(xing)，掌握(wo)好落砂的時間，并合理設計鑄(zhu)件等都能減(jian)少鑄(zhu)造應(ying)(ying)力(li)。對于鑄(zhu)件內的殘余應(ying)(ying)力(li)，可(ke)通過去應(ying)(ying)力(li)退火加(jia)以(yi)消除。

  金屬的(de)鑄造(zao)(zao)性(xing)能對鑄件結構的(de)要(yao)求是(shi)有(you)助于金屬充型，使(shi)由收(shou)縮造(zao)(zao)成的(de)變形和開(kai)裂減少或不發生。

  在設(she)計鑄(zhu)(zhu)件結(jie)構(gou)時，還要考慮到(dao)金(jin)屬鑄(zhu)(zhu)造性能(neng)(neng)的優劣，否則鑄(zhu)(zhu)件就會出現澆注不(bu)足、縮(suo)孔、縮(suo)松、冷隔(ge)、鑄(zhu)(zhu)造應(ying)力、變形和裂紋等。往往在采用(yong)更合(he)理(li)的鑄(zhu)(zhu)件結(jie)構(gou)后，便可除(chu)這些缺陷。因此(ci)，應(ying)使鑄(zhu)(zhu)件結(jie)構(gou)有利于(yu)合(he)金(jin)液(ye)的充型，并能(neng)(neng)減輕或避免因合(he)金(jin)收縮(suo)帶(dai)來(lai)的鑄(zhu)(zhu)件缺陷。