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)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性(xing)能(neng)包括有(you)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造用液體(ti)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)氧化(hua)性(xing)、吸氣(qi)性(xing)、流動(dong)性(xing)及冷卻凝固(gu)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)收縮(suo)、偏析等。如(ru)果液體(ti)合(he)金(jin)不(bu)(bu)易氧化(hua)，熔液不(bu)(bu)易吸收氣(qi)體(ti)；澆注時(shi)(shi)金(jin)屬(shu)熔液容(rong)(rong)易充滿(man)型腔(qiang)；凝固(gu)時(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)易產(chan)(chan)生縮(suo)孔(kong)，而(er)(er)且(qie)化(hua)學成分均勻；冷卻時(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)發生變(bian)形(xing)和(he)開裂，這樣的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造金(jin)屬(shu)就被認為有(you)良好的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性(xing)能(neng)，容(rong)(rong)易鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)成完整而(er)(er)優(you)質的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件。相(xiang)反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性(xing)能(neng)不(bu)(bu)良，則容(rong)(rong)易使(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件產(chan)(chan)生缺陷(xian)。為了保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)質量，必須(xu)增加相(xiang)應的(de)(de)(de)工藝措(cuo)施，因(yin)此就有(you)可(ke)能(neng)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)成本。

1. 合(he)金的流動(dong)性

  合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動性是指液(ye)(ye)態合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動能力，即液(ye)(ye)態合(he)金(jin)(jin)(jin)充(chong)滿鑄(zhu)型的(de)(de)能力。流(liu)(liu)(liu)動性好(hao)(hao)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)(jin)，易于(yu)充(chong)滿薄(bo)而復雜(za)的(de)(de)鑄(zhu)型腔，便于(yu)澆注(zhu)出(chu)輪廓(kuo)清晰(xi)的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)，減(jian)少(shao)澆注(zhu)不足、冷隔等缺陷；有(you)利于(yu)液(ye)(ye)體(ti)合(he)金(jin)(jin)(jin)中氣體(ti)和(he)非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)雜(za)物的(de)(de)上浮(fu)與排出(chu)，有(you)利于(yu)對合(he)金(jin)(jin)(jin)凝固過程(cheng)中產(chan)生的(de)(de)收縮進(jin)行(xing)補縮，減(jian)少(shao)鑄(zhu)件(jian)(jian)中氣孔(kong)、夾(jia)渣、縮孔(kong)、縮松等缺陷的(de)(de)產(chan)生。因(yin)此，合(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動性直接(jie)影響到(dao)鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)質量(liang)，良好(hao)(hao)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動性是獲得優(you)質鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)基(ji)本(ben)條件(jian)(jian)。

  合金(jin)的充(chong)型(xing)能力(li)取決于金(jin)屬液本身的流動能力(li)，同時又(you)受(shou)鑄(zhu)(zhu)型(xing)性質、澆(jiao)注(zhu)條件及(ji)鑄(zhu)(zhu)件結構等影響(xiang)。影響(xiang)流動性的因素主要包括(kuo)以下三個方面：

 ①. 合金的化學成分(fen)

  合(he)金的(de)化學成(cheng)分不同(tong)，它(ta)們的(de)熔點(dian)及結晶(jing)(jing)溫度范(fan)(fan)圍(wei)不同(tong)，其(qi)流(liu)(liu)動(dong)性(xing)也不同(tong)。共(gong)晶(jing)(jing)成(cheng)分的(de)合(he)金流(liu)(liu)動(dong)性(xing)最(zui)好(hao)，其(qi)結晶(jing)(jing)是在(zai)恒溫下進行(xing)，凝(ning)固(gu)時從表面(mian)逐層向中心發展，已凝(ning)固(gu)的(de)硬殼內表面(mian)比較(jiao)(jiao)光(guang)滑，對(dui)尚未(wei)凝(ning)固(gu)的(de)液(ye)體(ti)流(liu)(liu)動(dong)阻(zu)力小(xiao)；隨著結晶(jing)(jing)溫度范(fan)(fan)圍(wei)的(de)擴大，較(jiao)(jiao)早形成(cheng)的(de)樹枝狀晶(jing)(jing)體(ti)，使凝(ning)固(gu)的(de)硬殼內表面(mian)參差(cha)(cha)不齊，將阻(zu)礙金屬的(de)流(liu)(liu)動(dong)。因此，從流(liu)(liu)動(dong)性(xing)考慮，宜(yi)選用共(gong)晶(jing)(jing)成(cheng)分或(huo)窄(zhai)結晶(jing)(jing)溫度范(fan)(fan)圍(wei)的(de)合(he)金作為鑄(zhu)造合(he)金。其(qi)中灰鑄(zhu)鐵(tie)的(de)流(liu)(liu)動(dong)性(xing)最(zui)好(hao)，鑄(zhu)鋼的(de)流(liu)(liu)動(dong)性(xing)最(zui)差(cha)(cha)。

 ②. 澆注(zhu)溫度

  澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度對合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)充型能(neng)力有(you)著決定性(xing)的(de)(de)影響。在一定的(de)(de)范圍內(nei)，澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度愈(yu)高(gao)，合(he)(he)(he)金(jin)液的(de)(de)黏度愈(yu)低，且(qie)在鑄(zhu)型中流(liu)動的(de)(de)時間(jian)增長，充型能(neng)力增強，反之充型能(neng)力差。因此，為(wei)防止澆(jiao)(jiao)不足(zu)和冷隔缺陷的(de)(de)產生，對薄(bo)壁鑄(zhu)件或流(liu)動性(xing)較差的(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)可適(shi)當(dang)提(ti)高(gao)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度。但澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度過高(gao)，液態(tai)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)收(shou)縮(suo)增大(da)，吸氣(qi)量(liang)增大(da)，氧化嚴重。容易導致縮(suo)孔、縮(suo)松、粘砂、氣(qi)孔、粗晶等缺陷，因此，在保證充型能(neng)力足(zu)夠的(de)(de)條(tiao)件下，應盡(jin)量(liang)降(jiang)低澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度，復雜薄(bo)壁件取上(shang)限。

③. 鑄(zhu)型的結構特(te)征(zheng)

  鑄型(xing)中(zhong)凡能增(zeng)加金(jin)屬液流(liu)動阻力和冷(leng)卻速度(du)的(de)(de)(de)因素，如型(xing)腔的(de)(de)(de)表面粗糙(cao)、排氣不暢(chang)、內澆(jiao)道尺寸過小、鑄型(xing)材(cai)料導熱性(xing)大；鑄型(xing)型(xing)腔中(zhong)的(de)(de)(de)產氣量及(ji)排氣能力；鑄件(jian)結(jie)構的(de)(de)(de)復(fu)雜程度(du)和表面粗糙(cao)度(du)等(deng)，均會(hui)(hui)降(jiang)低金(jin)屬的(de)(de)(de)流(liu)動性(xing)。凡是增(zeng)大冷(leng)卻速度(du)和增(zeng)大流(liu)動阻力的(de)(de)(de)因素都(dou)會(hui)(hui)降(jiang)低充型(xing)能力。如金(jin)屬型(xing)比(bi)砂(sha)型(xing)冷(leng)卻快；薄壁鑄件(jian)的(de)(de)(de)流(liu)動阻力大，排氣不良(liang)時，氣體對合(he)金(jin)產生背壓(ya)等(deng)都(dou)會(hui)(hui)降(jiang)低合(he)金(jin)的(de)(de)(de)充型(xing)能力。

2. 合金的收縮

  鑄(zhu)件在凝(ning)(ning)固(gu)(gu)冷卻過(guo)(guo)程中，體積(ji)與尺(chi)寸(cun)(cun)會逐漸減小，這種(zhong)現象稱為(wei)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)。收(shou)(shou)縮(suo)(suo)是鑄(zhu)件中許多缺陷(xian)，如縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松(song)、裂紋和殘余應力等產(chan)生(sheng)的基本原因。合金的收(shou)(shou)縮(suo)(suo)過(guo)(guo)程經歷液態收(shou)(shou)縮(suo)(suo)、凝(ning)(ning)固(gu)(gu)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)和固(gu)(gu)態收(shou)(shou)縮(suo)(suo)三(san)個階段。液態收(shou)(shou)縮(suo)(suo)和凝(ning)(ning)固(gu)(gu)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)引起的合金體積(ji)減小，稱為(wei)體收(shou)(shou)縮(suo)(suo)；固(gu)(gu)態收(shou)(shou)縮(suo)(suo)引起鑄(zhu)件尺(chi)寸(cun)(cun)減小，稱為(wei)線收(shou)(shou)縮(suo)(suo)。

 體收(shou)縮(suo)(suo)是(shi)鑄(zhu)件(jian)產生(sheng)縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松的(de)根(gen)本原因(yin)，線(xian)收(shou)縮(suo)(suo)是(shi)鑄(zhu)件(jian)產生(sheng)應力、變形與裂紋的(de)根(gen)本原因(yin)。

①. 縮(suo)孔(kong)和縮(suo)松

 金(jin)屬液在(zai)凝(ning)固過(guo)程中，合金(jin)的(de)(de)液態收縮(suo)(suo)值和凝(ning)固收縮(suo)(suo)值大于(yu)固態收縮(suo)(suo)值，且(qie)得(de)不到補償。縮(suo)(suo)孔產生(sheng)的(de)(de)部位在(zai)鑄件最后凝(ning)固區域，此區域也稱熱節。如圖1-1所示為縮(suo)(suo)孔的(de)(de)形成示意圖。

 圖(tu)1-2所(suo)示(shi)為縮(suo)松的形成(cheng)示(shi)意圖(tu)。縮(suo)松主要出現在(zai)糊狀凝固的合金中(zhong)，或斷面較(jiao)大的鑄件壁中(zhong)。一(yi)般(ban)出現在(zai)鑄件壁的軸(zhou)線區(qu)域、熱節處(chu)、冒口根部和內澆(jiao)口附(fu)近，也常分(fen)布在(zai)集中(zhong)縮(suo)孔的下方。

  縮孔和(he)縮松會降(jiang)低鑄件的力學性能(neng)，縮松還會降(jiang)低鑄件的氣密(mi)性。采(cai)用定向凝固原則(ze)可防止縮孔產(chan)生(sheng)，如(ru)圖1-3所(suo)示。

 ②. 鑄造應力

  鑄(zhu)件(jian)凝固收(shou)縮(suo)時，使鑄(zhu)件(jian)的體積和(he)(he)長度發生變化，如果收(shou)縮(suo)受阻(zu)，就會在鑄(zhu)件(jian)中產生應力(li)(li)，這種應力(li)(li)不是(shi)由外加載荷產生的，而(er)是(shi)鑄(zhu)造(zao)本身(shen)的原因，故(gu)稱為鑄(zhu)造(zao)（內）應力(li)(li)。它(ta)主(zhu)要包括熱(re)應力(li)(li)和(he)(he)機械應力(li)(li)。這兩種應力(li)(li)得不到及時消除，同時產生作用會引起(qi)鑄(zhu)件(jian)的變形，甚至產生裂紋。

  a. 熱應(ying)力(li)(li)：由于(yu)鑄(zhu)件壁(bi)厚不均勻、冷(leng)卻不一致(zhi)導(dao)致(zhi)的應(ying)力(li)(li)。一般(ban)在厚壁(bi)處產(chan)生(sheng)(sheng)拉(la)應(ying)力(li)(li)，薄壁(bi)處產(chan)生(sheng)(sheng)壓應(ying)力(li)(li)。

  b. 機(ji)械(xie)應(ying)力(li)：當鑄(zhu)件收縮(suo)時，受到鑄(zhu)型、型芯和澆冒口等機(ji)械(xie)阻礙而產生的應(ying)力(li)。機(ji)械(xie)應(ying)力(li)一般為拉應(ying)力(li)。

 ③. 減小與消除應(ying)力的方法

  鑄件冷卻(que)收縮不(bu)均，固態收縮受阻形成的(de)應力會降低零(ling)件的(de)承載能力，應力較大時，會導致鑄件發生變形或(huo)開裂(lie)。

  在鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)方面(mian)采用退讓性好的(de)(de)型砂(sha)和(he)芯砂(sha)，合(he)(he)理(li)設置澆(jiao)注系(xi)統與(yu)冒口，使(shi)鑄(zhu)件(jian)各部分(fen)冷卻溫度差減小(xiao)。采取合(he)(he)適的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)，使(shi)鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)凝(ning)固過程符合(he)(he)同(tong)時凝(ning)固的(de)(de)原則；在鑄(zhu)件(jian)結構(gou)上，盡量設計(ji)成壁(bi)厚均(jun)勻、壁(bi)與(yu)壁(bi)之間(jian)連接(jie)均(jun)勻、熱節(jie)小(xiao)而分(fen)散的(de)(de)結構(gou)；及(ji)時對鑄(zhu)件(jian)進行消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)(ying)力退火，以消(xiao)除(chu)(chu)其鑄(zhu)造(zao)應(ying)(ying)力。

  一(yi)般來(lai)說，具(ju)有恒定凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)溫(wen)(wen)度的(de)金(jin)(jin)屬和(he)合金(jin)(jin)（如共晶凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)）易形成集中縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔(kong)(kong)(kong)，合金(jin)(jin)的(de)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)溫(wen)(wen)度范圍愈寬，則愈易形成分散的(de)縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔(kong)(kong)(kong)，即縮(suo)(suo)(suo)(suo)松。工藝上(shang)控制(zhi)縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔(kong)(kong)(kong)的(de)方(fang)法是使鑄件實(shi)現順序(xu)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)，在(zai)鑄件最(zui)后(hou)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)的(de)部位進(jin)行補(bu)縮(suo)(suo)(suo)(suo)，實(shi)現自下而(er)上(shang)的(de)順序(xu)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)和(he)補(bu)縮(suo)(suo)(suo)(suo)，在(zai)上(shang)部最(zui)后(hou)凝(ning)(ning)固(gu)(gu)(gu)的(de)地方(fang)設(she)置冒口(kou)(kou)，將縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔(kong)(kong)(kong)移(yi)到冒口(kou)(kou)中去。

  工藝上控制鑄造應力(li)(li)的主要(yao)方法是使鑄件實現同時(shi)(shi)凝固。此(ci)外改善(shan)型砂(sha)、芯砂(sha)的退(tui)(tui)讓性(xing)，掌握好落砂(sha)的時(shi)(shi)間(jian)，并合理設(she)計(ji)鑄件等(deng)都能(neng)減少鑄造應力(li)(li)。對于鑄件內(nei)的殘余應力(li)(li)，可(ke)通過去應力(li)(li)退(tui)(tui)火加以(yi)消(xiao)除。

  金屬的鑄造(zao)性能對(dui)鑄件結構的要(yao)求是有(you)助于金屬充型，使由收縮造(zao)成的變(bian)形和開裂減少或不(bu)發生。

  在(zai)設(she)計鑄(zhu)件(jian)結(jie)構(gou)(gou)時，還要考慮到金屬鑄(zhu)造(zao)性能的優劣，否則鑄(zhu)件(jian)就會出現澆(jiao)注不足、縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松、冷隔、鑄(zhu)造(zao)應力(li)、變形和裂紋等。往往在(zai)采用更(geng)合理的鑄(zhu)件(jian)結(jie)構(gou)(gou)后，便(bian)可(ke)除(chu)這些缺陷。因此，應使鑄(zhu)件(jian)結(jie)構(gou)(gou)有利于(yu)合金液(ye)的充(chong)型，并能減輕或(huo)避(bi)免(mian)因合金收縮(suo)帶來的鑄(zhu)件(jian)缺陷。