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)金的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能(neng)包(bao)括有(you)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)用液(ye)體(ti)(ti)合(he)金的(de)(de)(de)氧化(hua)性(xing)(xing)、吸氣(qi)性(xing)(xing)、流動性(xing)(xing)及(ji)冷卻凝固(gu)時(shi)的(de)(de)(de)收縮、偏析等。如(ru)果液(ye)體(ti)(ti)合(he)金不(bu)易(yi)氧化(hua)，熔液(ye)不(bu)易(yi)吸收氣(qi)體(ti)(ti)；澆注(zhu)時(shi)金屬(shu)(shu)熔液(ye)容易(yi)充滿型腔；凝固(gu)時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)易(yi)產生縮孔，而(er)(er)且化(hua)學成分(fen)均勻；冷卻時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)發生變形(xing)和開裂，這樣的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金屬(shu)(shu)就被認為有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能(neng)，容易(yi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)成完(wan)整而(er)(er)優(you)質(zhi)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件。相反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能(neng)不(bu)良，則容易(yi)使鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件產生缺陷。為了保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)質(zhi)量，必(bi)須增加相應的(de)(de)(de)工藝措施，因此就有(you)可能(neng)提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)生產成本。

1. 合金的流(liu)動性(xing)

  合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)流動(dong)性是指液態合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)流動(dong)能力，即液態合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)充滿鑄(zhu)(zhu)型的(de)(de)(de)能力。流動(dong)性好(hao)的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，易于充滿薄(bo)而復雜(za)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)型腔(qiang)，便于澆(jiao)注出(chu)輪廓清晰的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)，減少(shao)澆(jiao)注不(bu)足、冷隔等(deng)缺陷；有(you)利(li)于液體合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中氣體和非金(jin)(jin)(jin)屬(shu)夾(jia)雜(za)物(wu)的(de)(de)(de)上(shang)浮與排出(chu)，有(you)利(li)于對合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)凝固過(guo)程中產生的(de)(de)(de)收縮(suo)進行(xing)補縮(suo)，減少(shao)鑄(zhu)(zhu)件(jian)中氣孔、夾(jia)渣、縮(suo)孔、縮(suo)松(song)等(deng)缺陷的(de)(de)(de)產生。因(yin)此，合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)流動(dong)性直接影響到鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)質量，良好(hao)的(de)(de)(de)流動(dong)性是獲(huo)得優質鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)基本條(tiao)件(jian)。

  合金的(de)(de)充型能(neng)力取決于金屬液本身的(de)(de)流動能(neng)力，同時又受鑄(zhu)型性(xing)質、澆注條件及鑄(zhu)件結(jie)構等(deng)影(ying)響。影(ying)響流動性(xing)的(de)(de)因素主(zhu)要包(bao)括以下三個方(fang)面：

 ①. 合金的化學成分

  合(he)金的(de)(de)(de)(de)化學成分不(bu)同(tong)，它們的(de)(de)(de)(de)熔點及結(jie)晶(jing)溫(wen)度范圍不(bu)同(tong)，其(qi)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性也不(bu)同(tong)。共(gong)晶(jing)成分的(de)(de)(de)(de)合(he)金流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性最好，其(qi)結(jie)晶(jing)是在恒溫(wen)下進行，凝固(gu)(gu)時從表(biao)面(mian)逐層向中心發展，已凝固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)殼內表(biao)面(mian)比較光滑(hua)，對尚未凝固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)液體(ti)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)阻力小；隨著結(jie)晶(jing)溫(wen)度范圍的(de)(de)(de)(de)擴大，較早形成的(de)(de)(de)(de)樹枝狀晶(jing)體(ti)，使(shi)凝固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)殼內表(biao)面(mian)參差不(bu)齊(qi)，將阻礙金屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)。因此，從流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性考(kao)慮，宜選用(yong)共(gong)晶(jing)成分或窄結(jie)晶(jing)溫(wen)度范圍的(de)(de)(de)(de)合(he)金作(zuo)為鑄(zhu)造(zao)合(he)金。其(qi)中灰鑄(zhu)鐵的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性最好，鑄(zhu)鋼的(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性最差。

 ②. 澆注(zhu)溫度(du)

  澆(jiao)注溫(wen)度(du)對合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)充型(xing)(xing)能力(li)(li)有(you)著(zhu)決定(ding)性的(de)(de)影響。在(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)范(fan)圍內(nei)，澆(jiao)注溫(wen)度(du)愈高，合(he)(he)金(jin)(jin)液(ye)(ye)的(de)(de)黏度(du)愈低，且(qie)在(zai)鑄(zhu)型(xing)(xing)中流動(dong)的(de)(de)時(shi)間增(zeng)(zeng)長，充型(xing)(xing)能力(li)(li)增(zeng)(zeng)強，反之充型(xing)(xing)能力(li)(li)差(cha)。因此，為(wei)防止澆(jiao)不足和冷隔缺(que)陷的(de)(de)產生(sheng)，對薄壁鑄(zhu)件(jian)或(huo)流動(dong)性較差(cha)的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)可適當提高澆(jiao)注溫(wen)度(du)。但澆(jiao)注溫(wen)度(du)過高，液(ye)(ye)態(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)收縮(suo)(suo)增(zeng)(zeng)大，吸(xi)氣量(liang)增(zeng)(zeng)大，氧化嚴重。容易(yi)導致(zhi)縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松、粘砂、氣孔、粗(cu)晶等缺(que)陷，因此，在(zai)保證充型(xing)(xing)能力(li)(li)足夠(gou)的(de)(de)條件(jian)下，應(ying)盡量(liang)降低澆(jiao)注溫(wen)度(du)，復(fu)雜薄壁件(jian)取上限。

③. 鑄型的結構(gou)特征(zheng)

  鑄型(xing)(xing)中凡能增(zeng)加金(jin)屬液(ye)流動(dong)阻(zu)力(li)(li)和(he)(he)冷(leng)卻速度(du)的(de)(de)(de)(de)因素，如型(xing)(xing)腔的(de)(de)(de)(de)表面粗糙(cao)、排氣(qi)不暢(chang)、內澆道尺寸過小(xiao)、鑄型(xing)(xing)材料導(dao)熱性大(da)；鑄型(xing)(xing)型(xing)(xing)腔中的(de)(de)(de)(de)產氣(qi)量(liang)及排氣(qi)能力(li)(li)；鑄件結(jie)構的(de)(de)(de)(de)復雜(za)程(cheng)度(du)和(he)(he)表面粗糙(cao)度(du)等(deng)，均會降低金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)流動(dong)性。凡是增(zeng)大(da)冷(leng)卻速度(du)和(he)(he)增(zeng)大(da)流動(dong)阻(zu)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)因素都(dou)(dou)會降低充(chong)型(xing)(xing)能力(li)(li)。如金(jin)屬型(xing)(xing)比砂型(xing)(xing)冷(leng)卻快；薄壁(bi)鑄件的(de)(de)(de)(de)流動(dong)阻(zu)力(li)(li)大(da)，排氣(qi)不良(liang)時，氣(qi)體對合(he)金(jin)產生背壓等(deng)都(dou)(dou)會降低合(he)金(jin)的(de)(de)(de)(de)充(chong)型(xing)(xing)能力(li)(li)。

2. 合金的收縮

  鑄件在(zai)凝固(gu)冷卻過程中，體積與尺寸會逐漸減(jian)小，這種現象(xiang)稱為(wei)收(shou)縮(suo)(suo)。收(shou)縮(suo)(suo)是鑄件中許多(duo)缺陷，如(ru)縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松、裂紋和殘余應力等產生的基本原因(yin)。合金(jin)的收(shou)縮(suo)(suo)過程經歷液態(tai)(tai)(tai)(tai)收(shou)縮(suo)(suo)、凝固(gu)收(shou)縮(suo)(suo)和固(gu)態(tai)(tai)(tai)(tai)收(shou)縮(suo)(suo)三個階段。液態(tai)(tai)(tai)(tai)收(shou)縮(suo)(suo)和凝固(gu)收(shou)縮(suo)(suo)引起的合金(jin)體積減(jian)小，稱為(wei)體收(shou)縮(suo)(suo)；固(gu)態(tai)(tai)(tai)(tai)收(shou)縮(suo)(suo)引起鑄件尺寸減(jian)小，稱為(wei)線收(shou)縮(suo)(suo)。

 體收縮(suo)是鑄(zhu)(zhu)件(jian)產生縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松的(de)(de)根本原(yuan)(yuan)因，線收縮(suo)是鑄(zhu)(zhu)件(jian)產生應力、變(bian)形與(yu)裂紋的(de)(de)根本原(yuan)(yuan)因。

①. 縮(suo)孔和(he)縮(suo)松

 金屬液在(zai)凝固過(guo)程中，合金的(de)(de)液態收縮(suo)值和凝固收縮(suo)值大(da)于固態收縮(suo)值，且得不到補償。縮(suo)孔產生的(de)(de)部位(wei)在(zai)鑄件最后凝固區域(yu)，此區域(yu)也稱熱(re)節。如(ru)圖1-1所示(shi)為縮(suo)孔的(de)(de)形(xing)成示(shi)意圖。

 圖(tu)1-2所(suo)示(shi)為縮(suo)松的(de)形成(cheng)示(shi)意圖(tu)。縮(suo)松主要出現在糊狀凝固的(de)合金中(zhong)，或斷面較(jiao)大的(de)鑄件壁中(zhong)。一般出現在鑄件壁的(de)軸線(xian)區域、熱節處、冒(mao)口根部(bu)和內澆(jiao)口附近，也常分(fen)布(bu)在集中(zhong)縮(suo)孔的(de)下方。

  縮(suo)孔和縮(suo)松會降(jiang)低(di)鑄件(jian)的(de)力學性能，縮(suo)松還會降(jiang)低(di)鑄件(jian)的(de)氣密(mi)性。采(cai)用定向凝(ning)固(gu)原則可防止縮(suo)孔產生，如圖1-3所示。

 ②. 鑄造應力

  鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)凝固收(shou)縮時(shi)，使鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)體積和(he)長度發生(sheng)(sheng)(sheng)變(bian)化，如果收(shou)縮受阻，就會在鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)中產生(sheng)(sheng)(sheng)應(ying)力(li)(li)，這(zhe)種應(ying)力(li)(li)不(bu)是由外加載荷產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)，而(er)是鑄(zhu)造本身的(de)原因(yin)，故稱為鑄(zhu)造（內）應(ying)力(li)(li)。它主(zhu)要(yao)包(bao)括熱應(ying)力(li)(li)和(he)機(ji)械應(ying)力(li)(li)。這(zhe)兩(liang)種應(ying)力(li)(li)得不(bu)到及時(shi)消除，同時(shi)產生(sheng)(sheng)(sheng)作用會引起鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)變(bian)形(xing)，甚至(zhi)產生(sheng)(sheng)(sheng)裂紋。

  a. 熱應力：由于(yu)鑄件壁厚不均(jun)勻(yun)、冷卻不一(yi)致導致的應力。一(yi)般在厚壁處(chu)產(chan)生(sheng)拉應力，薄壁處(chu)產(chan)生(sheng)壓應力。

  b. 機械(xie)應(ying)力：當(dang)鑄(zhu)件收縮時，受到鑄(zhu)型、型芯和澆冒口等機械(xie)阻礙而產生的應(ying)力。機械(xie)應(ying)力一般(ban)為拉應(ying)力。

 ③. 減小與消(xiao)除應力的(de)方法(fa)

  鑄件(jian)(jian)冷(leng)卻(que)收(shou)縮不均，固態(tai)收(shou)縮受阻形(xing)成的應力(li)會降低零件(jian)(jian)的承載能力(li)，應力(li)較(jiao)大時，會導致鑄件(jian)(jian)發生變(bian)形(xing)或開裂。

  在鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)方(fang)面(mian)采(cai)用退讓性(xing)好(hao)的型砂和芯(xin)砂，合理設置澆注系統與冒口，使(shi)鑄(zhu)件(jian)各部(bu)分冷(leng)卻溫度差(cha)減(jian)小。采(cai)取合適(shi)的鑄(zhu)造(zao)工藝(yi)，使(shi)鑄(zhu)件(jian)的凝固過(guo)程(cheng)符合同時(shi)凝固的原則；在鑄(zhu)件(jian)結構上，盡量設計(ji)成壁(bi)厚均勻(yun)(yun)、壁(bi)與壁(bi)之間連接均勻(yun)(yun)、熱節小而分散的結構；及(ji)時(shi)對鑄(zhu)件(jian)進行消(xiao)除(chu)應力退火，以消(xiao)除(chu)其鑄(zhu)造(zao)應力。

  一般來說(shuo)，具有恒定凝固溫(wen)度的(de)金屬和(he)合金（如共晶凝固）易形(xing)成(cheng)集中縮孔(kong)，合金的(de)凝固溫(wen)度范圍愈寬(kuan)，則愈易形(xing)成(cheng)分散的(de)縮孔(kong)，即縮松。工(gong)藝上控制縮孔(kong)的(de)方法是使鑄(zhu)件實現順序(xu)凝固，在鑄(zhu)件最后(hou)凝固的(de)部位進行補(bu)縮，實現自下(xia)而上的(de)順序(xu)凝固和(he)補(bu)縮，在上部最后(hou)凝固的(de)地方設置冒口，將縮孔(kong)移到冒口中去。

  工藝上控制鑄(zhu)(zhu)造(zao)應(ying)力(li)(li)的(de)主要方法是使鑄(zhu)(zhu)件(jian)實現同時凝(ning)固。此外改善型砂、芯砂的(de)退(tui)讓性，掌握(wo)好落砂的(de)時間，并(bing)合理設計(ji)鑄(zhu)(zhu)件(jian)等都能減少鑄(zhu)(zhu)造(zao)應(ying)力(li)(li)。對于(yu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)內的(de)殘余應(ying)力(li)(li)，可(ke)通(tong)過(guo)去(qu)應(ying)力(li)(li)退(tui)火加以消除。

  金屬的(de)鑄造性能對鑄件結構的(de)要求是有(you)助于金屬充型，使(shi)由收縮(suo)造成的(de)變形(xing)和開(kai)裂減(jian)少或不(bu)發生(sheng)。

  在(zai)設計鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)時(shi)，還要考慮到金屬鑄(zhu)(zhu)造(zao)性能的優劣，否則鑄(zhu)(zhu)件(jian)就會出現澆(jiao)注不足(zu)、縮孔(kong)、縮松、冷隔(ge)、鑄(zhu)(zhu)造(zao)應力、變形和裂紋等(deng)。往往在(zai)采用更(geng)合理的鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)后，便可除這些缺陷(xian)。因此，應使鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)有利于(yu)合金液的充型，并能減輕或避免(mian)因合金收縮帶來的鑄(zhu)(zhu)件(jian)缺陷(xian)。