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)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性(xing)(xing)能包(bao)括有(you)(you)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造用液(ye)(ye)體(ti)合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)氧化(hua)性(xing)(xing)、吸氣(qi)性(xing)(xing)、流動性(xing)(xing)及(ji)冷卻(que)凝固時的(de)(de)收(shou)縮、偏析等。如(ru)果液(ye)(ye)體(ti)合(he)金(jin)(jin)不易氧化(hua)，熔液(ye)(ye)不易吸收(shou)氣(qi)體(ti)；澆注(zhu)時金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔液(ye)(ye)容(rong)易充(chong)滿型(xing)腔；凝固時鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件不易產生縮孔，而(er)且(qie)化(hua)學成分均(jun)勻；冷卻(que)時鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件不發生變形和(he)開裂，這樣的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造金(jin)(jin)屬(shu)(shu)就被認為有(you)(you)良好的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性(xing)(xing)能，容(rong)易鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)成完整而(er)優質(zhi)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件。相反(fan)，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造性(xing)(xing)能不良，則容(rong)易使鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件產生缺陷。為了保(bao)證鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)質(zhi)量，必須增加相應的(de)(de)工藝(yi)措施，因此就有(you)(you)可能提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)生產成本。

1. 合金的流動性

  合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)性(xing)是(shi)指液態合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)能(neng)力(li)，即液態合金(jin)(jin)充(chong)滿鑄(zhu)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)。流(liu)(liu)動(dong)性(xing)好(hao)的(de)(de)(de)合金(jin)(jin)，易于充(chong)滿薄而復雜的(de)(de)(de)鑄(zhu)型(xing)(xing)腔，便于澆注(zhu)出(chu)輪(lun)廓清晰的(de)(de)(de)鑄(zhu)件(jian)，減少澆注(zhu)不足、冷隔等缺陷；有(you)利于液體(ti)合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)氣體(ti)和非金(jin)(jin)屬夾(jia)雜物的(de)(de)(de)上(shang)浮與排出(chu)，有(you)利于對合金(jin)(jin)凝固過程中(zhong)(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)收縮進行補縮，減少鑄(zhu)件(jian)中(zhong)(zhong)氣孔、夾(jia)渣、縮孔、縮松等缺陷的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)。因此，合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)性(xing)直接影響到鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)質(zhi)量，良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)性(xing)是(shi)獲(huo)得優(you)質(zhi)鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)基本條(tiao)件(jian)。

  合(he)金的充型能力取決于金屬液本身(shen)的流(liu)動能力，同時又受(shou)鑄型性質(zhi)、澆注條件及鑄件結構(gou)等影響。影響流(liu)動性的因素主要包(bao)括以(yi)下(xia)三個方面：

 ①. 合金的化學成分

  合(he)金(jin)的(de)化學成分不(bu)同(tong)，它(ta)們的(de)熔(rong)點及結(jie)(jie)晶(jing)溫(wen)度范圍(wei)不(bu)同(tong)，其流動(dong)性(xing)也不(bu)同(tong)。共(gong)(gong)晶(jing)成分的(de)合(he)金(jin)流動(dong)性(xing)最好(hao)，其結(jie)(jie)晶(jing)是在恒溫(wen)下進行，凝固(gu)(gu)時從表面逐層(ceng)向中(zhong)心發展，已(yi)凝固(gu)(gu)的(de)硬(ying)殼內(nei)表面比較光滑，對尚未凝固(gu)(gu)的(de)液體(ti)流動(dong)阻(zu)力小；隨著結(jie)(jie)晶(jing)溫(wen)度范圍(wei)的(de)擴(kuo)大，較早(zao)形成的(de)樹枝狀(zhuang)晶(jing)體(ti)，使(shi)凝固(gu)(gu)的(de)硬(ying)殼內(nei)表面參(can)差(cha)不(bu)齊，將(jiang)阻(zu)礙金(jin)屬的(de)流動(dong)。因此，從流動(dong)性(xing)考慮，宜選用共(gong)(gong)晶(jing)成分或窄結(jie)(jie)晶(jing)溫(wen)度范圍(wei)的(de)合(he)金(jin)作(zuo)為鑄(zhu)造合(he)金(jin)。其中(zhong)灰鑄(zhu)鐵(tie)的(de)流動(dong)性(xing)最好(hao)，鑄(zhu)鋼(gang)的(de)流動(dong)性(xing)最差(cha)。

 ②. 澆注溫度

  澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)對(dui)合金(jin)的(de)(de)充(chong)型(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)有著決定性(xing)(xing)的(de)(de)影響。在一定的(de)(de)范圍內，澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)愈高(gao)(gao)，合金(jin)液的(de)(de)黏(nian)度(du)(du)(du)愈低，且(qie)在鑄型(xing)(xing)(xing)中(zhong)流(liu)動(dong)的(de)(de)時間(jian)增長(chang)，充(chong)型(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)增強(qiang)，反之(zhi)充(chong)型(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)差。因(yin)此(ci)，為防(fang)止澆(jiao)(jiao)不足(zu)和冷隔缺陷(xian)(xian)的(de)(de)產生，對(dui)薄壁鑄件(jian)或流(liu)動(dong)性(xing)(xing)較差的(de)(de)合金(jin)可(ke)適當提高(gao)(gao)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)。但(dan)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過高(gao)(gao)，液態合金(jin)的(de)(de)收縮增大(da)，吸氣量增大(da)，氧(yang)化嚴重(zhong)。容易導(dao)致縮孔、縮松、粘砂、氣孔、粗晶等缺陷(xian)(xian)，因(yin)此(ci)，在保證充(chong)型(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)足(zu)夠的(de)(de)條件(jian)下，應盡(jin)量降低澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，復(fu)雜薄壁件(jian)取上限。

③. 鑄型的(de)結構(gou)特征(zheng)

  鑄型(xing)(xing)(xing)中凡能(neng)(neng)增(zeng)加金(jin)屬液流(liu)動阻(zu)力(li)(li)和冷(leng)卻速(su)度的因(yin)素(su)，如(ru)型(xing)(xing)(xing)腔的表面粗糙(cao)、排(pai)氣(qi)不(bu)暢、內澆道尺(chi)寸(cun)過小、鑄型(xing)(xing)(xing)材(cai)料導熱性大；鑄型(xing)(xing)(xing)型(xing)(xing)(xing)腔中的產(chan)氣(qi)量及排(pai)氣(qi)能(neng)(neng)力(li)(li)；鑄件(jian)結(jie)構的復雜(za)程度和表面粗糙(cao)度等(deng)，均會(hui)降(jiang)低(di)(di)金(jin)屬的流(liu)動性。凡是增(zeng)大冷(leng)卻速(su)度和增(zeng)大流(liu)動阻(zu)力(li)(li)的因(yin)素(su)都會(hui)降(jiang)低(di)(di)充型(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)。如(ru)金(jin)屬型(xing)(xing)(xing)比砂型(xing)(xing)(xing)冷(leng)卻快；薄壁鑄件(jian)的流(liu)動阻(zu)力(li)(li)大，排(pai)氣(qi)不(bu)良時(shi)，氣(qi)體對合金(jin)產(chan)生背壓(ya)等(deng)都會(hui)降(jiang)低(di)(di)合金(jin)的充型(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)。

2. 合金的收縮

  鑄(zhu)件在凝固冷卻(que)過程中，體積(ji)與尺寸會逐漸減(jian)小，這種現象稱為(wei)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)。收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)是鑄(zhu)件中許多(duo)缺(que)陷，如縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔(kong)、縮(suo)(suo)(suo)(suo)松、裂(lie)紋和殘余應(ying)力(li)等產(chan)生的(de)基(ji)本原因。合金(jin)的(de)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)過程經歷(li)液態(tai)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)、凝固收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)和固態(tai)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)三(san)個階段。液態(tai)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)和凝固收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)引(yin)起(qi)的(de)合金(jin)體積(ji)減(jian)小，稱為(wei)體收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)；固態(tai)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)引(yin)起(qi)鑄(zhu)件尺寸減(jian)小，稱為(wei)線收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)。

 體收(shou)縮(suo)是鑄件產(chan)(chan)生縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松的根本原因，線收(shou)縮(suo)是鑄件產(chan)(chan)生應力(li)、變(bian)形與裂(lie)紋(wen)的根本原因。

①. 縮孔和縮松(song)

 金屬(shu)液(ye)(ye)在凝(ning)固(gu)過程中，合金的(de)液(ye)(ye)態(tai)(tai)收(shou)縮值(zhi)和凝(ning)固(gu)收(shou)縮值(zhi)大(da)于固(gu)態(tai)(tai)收(shou)縮值(zhi)，且得不到補償。縮孔產(chan)生(sheng)的(de)部位在鑄件最后凝(ning)固(gu)區域(yu)(yu)，此區域(yu)(yu)也稱熱節。如圖1-1所示(shi)為縮孔的(de)形成示(shi)意圖。

 圖1-2所示為縮(suo)(suo)松的形成示意圖。縮(suo)(suo)松主(zhu)要(yao)出現(xian)(xian)在糊(hu)狀凝固(gu)的合金中(zhong)，或斷面較(jiao)大的鑄件壁中(zhong)。一般(ban)出現(xian)(xian)在鑄件壁的軸(zhou)線區域、熱節處、冒口(kou)根部(bu)和內(nei)澆口(kou)附近，也常分布在集中(zhong)縮(suo)(suo)孔(kong)的下方(fang)。

  縮孔(kong)(kong)和縮松會降低鑄件的力學(xue)性能，縮松還會降低鑄件的氣密(mi)性。采用(yong)定向凝固原則可防止(zhi)縮孔(kong)(kong)產(chan)生，如(ru)圖1-3所示。

 ②. 鑄造應力

  鑄(zhu)(zhu)件凝固收縮(suo)時(shi)，使鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)體積和長度發生(sheng)(sheng)變化，如果(guo)收縮(suo)受(shou)阻，就會在鑄(zhu)(zhu)件中產生(sheng)(sheng)應(ying)力，這(zhe)種應(ying)力不(bu)(bu)是(shi)由外加(jia)載荷產生(sheng)(sheng)的(de)(de)，而是(shi)鑄(zhu)(zhu)造本身的(de)(de)原因(yin)，故稱為鑄(zhu)(zhu)造（內）應(ying)力。它主要包括熱應(ying)力和機械應(ying)力。這(zhe)兩(liang)種應(ying)力得不(bu)(bu)到及(ji)時(shi)消除，同時(shi)產生(sheng)(sheng)作用會引起鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)變形，甚至產生(sheng)(sheng)裂(lie)紋。

  a. 熱應(ying)(ying)力：由于(yu)鑄件(jian)壁(bi)厚(hou)(hou)不均勻(yun)、冷卻不一(yi)致導致的應(ying)(ying)力。一(yi)般(ban)在厚(hou)(hou)壁(bi)處(chu)產生拉應(ying)(ying)力，薄壁(bi)處(chu)產生壓應(ying)(ying)力。

  b. 機械應(ying)力：當鑄(zhu)件(jian)收縮時，受(shou)到鑄(zhu)型、型芯和澆(jiao)冒口等機械阻礙而產生的應(ying)力。機械應(ying)力一般為拉應(ying)力。

 ③. 減小與消除應(ying)力(li)的(de)方法

  鑄件(jian)冷卻收縮不均，固態收縮受(shou)阻形成的應力會降低零件(jian)的承載能力，應力較大時，會導致鑄件(jian)發生變形或開裂。

  在鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)工藝方面采用退(tui)讓(rang)性好的(de)型砂和芯砂，合(he)理設置澆注系統與冒口(kou)，使鑄(zhu)(zhu)件(jian)各部分冷(leng)卻溫度差減(jian)小。采取合(he)適(shi)的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)工藝，使鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)凝(ning)(ning)固(gu)過程(cheng)符(fu)合(he)同(tong)時(shi)凝(ning)(ning)固(gu)的(de)原(yuan)則；在鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)(gou)上，盡量設計成壁厚均勻、壁與壁之間連(lian)接均勻、熱節小而(er)分散的(de)結構(gou)(gou)；及(ji)時(shi)對鑄(zhu)(zhu)件(jian)進(jin)行消除(chu)應(ying)力退(tui)火，以(yi)消除(chu)其鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)應(ying)力。

  一般來(lai)說，具有恒(heng)定凝固(gu)溫(wen)度(du)的(de)金屬和合金（如共晶凝固(gu)）易形成(cheng)集中縮(suo)孔，合金的(de)凝固(gu)溫(wen)度(du)范圍愈寬，則愈易形成(cheng)分(fen)散的(de)縮(suo)孔，即縮(suo)松。工藝上控制(zhi)縮(suo)孔的(de)方(fang)法是使鑄(zhu)件實現順(shun)(shun)序凝固(gu)，在(zai)鑄(zhu)件最后凝固(gu)的(de)部位進行(xing)補(bu)縮(suo)，實現自下而上的(de)順(shun)(shun)序凝固(gu)和補(bu)縮(suo)，在(zai)上部最后凝固(gu)的(de)地方(fang)設置冒口，將縮(suo)孔移到冒口中去。

  工藝上(shang)控制(zhi)鑄(zhu)造應(ying)力(li)(li)(li)的(de)(de)主要方法是(shi)使鑄(zhu)件(jian)實現(xian)同(tong)時(shi)凝(ning)固。此(ci)外(wai)改善型(xing)砂(sha)、芯砂(sha)的(de)(de)退(tui)讓(rang)性(xing)，掌握(wo)好落砂(sha)的(de)(de)時(shi)間，并合(he)理(li)設計鑄(zhu)件(jian)等都能減少鑄(zhu)造應(ying)力(li)(li)(li)。對于鑄(zhu)件(jian)內的(de)(de)殘余應(ying)力(li)(li)(li)，可通過去應(ying)力(li)(li)(li)退(tui)火加以消除(chu)。

  金屬(shu)的(de)(de)鑄(zhu)造性能對鑄(zhu)件(jian)結構的(de)(de)要(yao)求是有(you)助于金屬(shu)充型，使由(you)收縮造成的(de)(de)變形和開裂減少或(huo)不發(fa)生(sheng)。

  在(zai)設計鑄(zhu)件(jian)(jian)結構(gou)時，還(huan)要考慮到金屬鑄(zhu)造性能的優劣，否則鑄(zhu)件(jian)(jian)就會出現澆注不足、縮孔、縮松、冷隔(ge)、鑄(zhu)造應力、變形(xing)和裂(lie)紋等(deng)。往往在(zai)采用更(geng)合理的鑄(zhu)件(jian)(jian)結構(gou)后，便可除這些缺陷。因此，應使鑄(zhu)件(jian)(jian)結構(gou)有利于合金液的充(chong)型，并能減輕或避免(mian)因合金收縮帶來的鑄(zhu)件(jian)(jian)缺陷。