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。

  合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能(neng)包括有鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)用液體(ti)合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)氧(yang)化性(xing)(xing)、吸(xi)氣(qi)性(xing)(xing)、流動性(xing)(xing)及冷卻凝固(gu)時(shi)(shi)的(de)(de)收(shou)縮、偏析等(deng)。如果液體(ti)合金(jin)(jin)(jin)不(bu)易(yi)(yi)(yi)氧(yang)化，熔(rong)(rong)液不(bu)易(yi)(yi)(yi)吸(xi)收(shou)氣(qi)體(ti)；澆注(zhu)時(shi)(shi)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)液容(rong)易(yi)(yi)(yi)充滿型腔(qiang)；凝固(gu)時(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)易(yi)(yi)(yi)產(chan)生縮孔，而且化學成分均(jun)勻；冷卻時(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)發生變形和開裂，這樣的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)就(jiu)被(bei)認為(wei)有良好的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能(neng)，容(rong)易(yi)(yi)(yi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)成完(wan)整而優(you)質的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件。相(xiang)反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)能(neng)不(bu)良，則容(rong)易(yi)(yi)(yi)使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件產(chan)生缺陷。為(wei)了保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)質量，必須增加相(xiang)應的(de)(de)工藝措施，因此就(jiu)有可能(neng)提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)生產(chan)成本。

1. 合金的流動性

  合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流動(dong)性(xing)是指(zhi)液(ye)(ye)態(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流動(dong)能力，即液(ye)(ye)態(tai)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)充(chong)滿(man)鑄(zhu)型(xing)的(de)(de)能力。流動(dong)性(xing)好的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，易(yi)于(yu)充(chong)滿(man)薄而復雜的(de)(de)鑄(zhu)型(xing)腔(qiang)，便于(yu)澆(jiao)注出輪廓清晰的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)，減少澆(jiao)注不足(zu)、冷(leng)隔等缺(que)陷；有利(li)于(yu)液(ye)(ye)體(ti)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)中氣(qi)(qi)體(ti)和非金(jin)(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)雜物的(de)(de)上浮與排出，有利(li)于(yu)對合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)凝(ning)固過程中產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)收(shou)縮進行補(bu)縮，減少鑄(zhu)件(jian)中氣(qi)(qi)孔、夾(jia)渣、縮孔、縮松(song)等缺(que)陷的(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)。因此，合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)流動(dong)性(xing)直(zhi)接影響到鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)質量(liang)，良好的(de)(de)流動(dong)性(xing)是獲得(de)優質鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)基(ji)本條件(jian)。

  合金的(de)充型能(neng)(neng)力(li)取(qu)決于金屬液本身的(de)流動(dong)能(neng)(neng)力(li)，同(tong)時又受(shou)鑄(zhu)型性質(zhi)、澆注條件及鑄(zhu)件結構(gou)等(deng)影響。影響流動(dong)性的(de)因素主要包括以下三(san)個(ge)方(fang)面(mian)：

 ①. 合金的化(hua)學成分

  合(he)金的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)不同，它們的(de)(de)熔點及結(jie)晶(jing)(jing)(jing)溫度(du)范圍(wei)不同，其流(liu)(liu)(liu)動性(xing)也不同。共晶(jing)(jing)(jing)成(cheng)分(fen)的(de)(de)合(he)金流(liu)(liu)(liu)動性(xing)最(zui)好(hao)，其結(jie)晶(jing)(jing)(jing)是(shi)在恒溫下進行，凝(ning)固(gu)時從(cong)表(biao)面逐層向中心發展(zhan)，已(yi)凝(ning)固(gu)的(de)(de)硬殼內(nei)表(biao)面比較光(guang)滑，對(dui)尚未凝(ning)固(gu)的(de)(de)液體流(liu)(liu)(liu)動阻力小(xiao)；隨著(zhu)結(jie)晶(jing)(jing)(jing)溫度(du)范圍(wei)的(de)(de)擴(kuo)大，較早形成(cheng)的(de)(de)樹枝狀晶(jing)(jing)(jing)體，使凝(ning)固(gu)的(de)(de)硬殼內(nei)表(biao)面參差不齊，將(jiang)阻礙(ai)金屬的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動。因此，從(cong)流(liu)(liu)(liu)動性(xing)考慮，宜選(xuan)用共晶(jing)(jing)(jing)成(cheng)分(fen)或窄結(jie)晶(jing)(jing)(jing)溫度(du)范圍(wei)的(de)(de)合(he)金作為鑄(zhu)(zhu)造合(he)金。其中灰鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動性(xing)最(zui)好(hao)，鑄(zhu)(zhu)鋼的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動性(xing)最(zui)差。

 ②. 澆(jiao)注溫度

  澆(jiao)注溫(wen)度對(dui)合(he)金(jin)的(de)(de)(de)充型能(neng)(neng)力(li)有著決定性的(de)(de)(de)影響。在一定的(de)(de)(de)范圍內(nei)，澆(jiao)注溫(wen)度愈高，合(he)金(jin)液的(de)(de)(de)黏度愈低(di)，且在鑄型中流動的(de)(de)(de)時間增長，充型能(neng)(neng)力(li)增強(qiang)，反之充型能(neng)(neng)力(li)差(cha)。因(yin)此，為(wei)防(fang)止澆(jiao)不足(zu)(zu)和冷(leng)隔(ge)缺陷的(de)(de)(de)產生，對(dui)薄(bo)壁(bi)鑄件(jian)或(huo)流動性較差(cha)的(de)(de)(de)合(he)金(jin)可(ke)適當提(ti)高澆(jiao)注溫(wen)度。但澆(jiao)注溫(wen)度過高，液態合(he)金(jin)的(de)(de)(de)收縮(suo)增大(da)，吸氣(qi)量增大(da)，氧化嚴重(zhong)。容(rong)易導(dao)致縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松、粘砂、氣(qi)孔(kong)、粗晶(jing)等缺陷，因(yin)此，在保證充型能(neng)(neng)力(li)足(zu)(zu)夠的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下，應(ying)盡量降(jiang)低(di)澆(jiao)注溫(wen)度，復雜薄(bo)壁(bi)件(jian)取(qu)上限(xian)。

③. 鑄型(xing)的結構特征

  鑄型中凡能增(zeng)加(jia)金屬液流(liu)動阻力(li)和(he)冷(leng)卻速(su)度(du)的(de)因(yin)素，如(ru)型腔(qiang)(qiang)的(de)表面(mian)粗糙、排(pai)氣(qi)不暢、內(nei)澆道尺寸過小(xiao)、鑄型材料導熱(re)性大(da)(da)(da)；鑄型型腔(qiang)(qiang)中的(de)產氣(qi)量及排(pai)氣(qi)能力(li)；鑄件結(jie)構的(de)復雜(za)程(cheng)度(du)和(he)表面(mian)粗糙度(du)等，均會降(jiang)低(di)(di)金屬的(de)流(liu)動性。凡是增(zeng)大(da)(da)(da)冷(leng)卻速(su)度(du)和(he)增(zeng)大(da)(da)(da)流(liu)動阻力(li)的(de)因(yin)素都會降(jiang)低(di)(di)充(chong)(chong)型能力(li)。如(ru)金屬型比(bi)砂型冷(leng)卻快；薄壁鑄件的(de)流(liu)動阻力(li)大(da)(da)(da)，排(pai)氣(qi)不良(liang)時，氣(qi)體對合金產生背壓等都會降(jiang)低(di)(di)合金的(de)充(chong)(chong)型能力(li)。

2. 合金的(de)收縮

  鑄件(jian)在凝固(gu)(gu)冷卻過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，體積與尺(chi)寸會逐漸減小，這種現象稱(cheng)為(wei)收縮(suo)。收縮(suo)是鑄件(jian)中(zhong)許多(duo)缺陷，如縮(suo)孔、縮(suo)松、裂(lie)紋和(he)殘(can)余應(ying)力等產(chan)生的基本原因。合金的收縮(suo)過(guo)(guo)程(cheng)經歷(li)液態收縮(suo)、凝固(gu)(gu)收縮(suo)和(he)固(gu)(gu)態收縮(suo)三個階段。液態收縮(suo)和(he)凝固(gu)(gu)收縮(suo)引(yin)起的合金體積減小，稱(cheng)為(wei)體收縮(suo)；固(gu)(gu)態收縮(suo)引(yin)起鑄件(jian)尺(chi)寸減小，稱(cheng)為(wei)線收縮(suo)。

 體收縮(suo)是(shi)鑄件(jian)產(chan)生縮(suo)孔、縮(suo)松的根本原因，線收縮(suo)是(shi)鑄件(jian)產(chan)生應力、變形(xing)與裂紋的根本原因。

①. 縮(suo)孔和縮(suo)松

 金屬液(ye)在(zai)凝(ning)固(gu)過(guo)程中，合金的液(ye)態(tai)收縮(suo)(suo)(suo)(suo)值和凝(ning)固(gu)收縮(suo)(suo)(suo)(suo)值大(da)于固(gu)態(tai)收縮(suo)(suo)(suo)(suo)值，且(qie)得不到補償(chang)。縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔產生的部位在(zai)鑄(zhu)件最(zui)后(hou)凝(ning)固(gu)區(qu)域，此區(qu)域也稱熱節。如圖1-1所示為縮(suo)(suo)(suo)(suo)孔的形成示意(yi)圖。

 圖1-2所示為(wei)縮(suo)松的(de)(de)形(xing)成示意圖。縮(suo)松主要出現在(zai)糊狀凝(ning)固(gu)的(de)(de)合金(jin)中，或(huo)斷面較大的(de)(de)鑄件壁中。一般出現在(zai)鑄件壁的(de)(de)軸(zhou)線區域、熱(re)節處、冒口根部和內澆口附近，也常分(fen)布在(zai)集中縮(suo)孔的(de)(de)下方。

  縮(suo)(suo)孔和縮(suo)(suo)松會降低鑄件的力學性(xing)能，縮(suo)(suo)松還會降低鑄件的氣密性(xing)。采用定向(xiang)凝固原則可(ke)防止縮(suo)(suo)孔產生，如圖1-3所示。

 ②. 鑄造應力

  鑄(zhu)件(jian)凝固收縮時(shi)，使鑄(zhu)件(jian)的(de)體積和長度發生(sheng)變(bian)化(hua)，如果收縮受(shou)阻，就(jiu)會在鑄(zhu)件(jian)中產生(sheng)應(ying)力，這種應(ying)力不是(shi)由外加載(zai)荷產生(sheng)的(de)，而(er)是(shi)鑄(zhu)造本身(shen)的(de)原因，故稱(cheng)為(wei)鑄(zhu)造（內）應(ying)力。它主(zhu)要包括熱應(ying)力和機(ji)械應(ying)力。這兩種應(ying)力得(de)不到及時(shi)消除，同(tong)時(shi)產生(sheng)作(zuo)用會引(yin)起鑄(zhu)件(jian)的(de)變(bian)形(xing)，甚(shen)至(zhi)產生(sheng)裂紋。

  a. 熱應力：由于(yu)鑄件(jian)壁(bi)厚(hou)不均勻、冷卻(que)不一致導(dao)致的應力。一般在厚(hou)壁(bi)處(chu)產生拉應力，薄壁(bi)處(chu)產生壓應力。

  b. 機械(xie)應力(li)：當鑄件(jian)收(shou)縮時，受到鑄型、型芯和(he)澆冒(mao)口等(deng)機械(xie)阻礙而產生(sheng)的應力(li)。機械(xie)應力(li)一般為(wei)拉應力(li)。

 ③. 減(jian)小與(yu)消(xiao)除應力(li)的(de)方法

  鑄件冷卻收縮(suo)不均(jun)，固態收縮(suo)受(shou)阻形成的應力(li)會降(jiang)低零件的承載能力(li)，應力(li)較(jiao)大時，會導致鑄件發生變(bian)形或開(kai)裂(lie)。

  在鑄(zhu)(zhu)造工藝方面采(cai)用(yong)退讓性好的(de)(de)型砂(sha)(sha)和(he)芯(xin)砂(sha)(sha)，合理設(she)(she)置澆注(zhu)系統與冒口(kou)，使(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)各部分冷(leng)卻溫(wen)度差減(jian)小。采(cai)取合適的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造工藝，使(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)凝固過程(cheng)符合同(tong)時凝固的(de)(de)原則；在鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)結構上，盡量(liang)設(she)(she)計成壁(bi)(bi)厚均勻(yun)、壁(bi)(bi)與壁(bi)(bi)之間連接均勻(yun)、熱(re)節(jie)小而(er)分散(san)的(de)(de)結構；及時對鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)進行消(xiao)除應(ying)力退火(huo)，以消(xiao)除其鑄(zhu)(zhu)造應(ying)力。

  一般來(lai)說(shuo)，具有恒定凝固(gu)溫度的(de)(de)(de)金(jin)屬和合金(jin)（如共晶凝固(gu)）易形成(cheng)集中縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)(kong)，合金(jin)的(de)(de)(de)凝固(gu)溫度范圍(wei)愈(yu)寬，則愈(yu)易形成(cheng)分散的(de)(de)(de)縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)(kong)，即縮(suo)(suo)(suo)松。工(gong)藝上(shang)控制縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)(kong)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)是使(shi)鑄件實現(xian)順(shun)序凝固(gu)，在(zai)鑄件最(zui)后凝固(gu)的(de)(de)(de)部位進行補縮(suo)(suo)(suo)，實現(xian)自下而上(shang)的(de)(de)(de)順(shun)序凝固(gu)和補縮(suo)(suo)(suo)，在(zai)上(shang)部最(zui)后凝固(gu)的(de)(de)(de)地方(fang)設置冒(mao)口，將縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)(kong)移到冒(mao)口中去。

  工藝上(shang)控制鑄(zhu)(zhu)造(zao)應力的(de)主要方法是使鑄(zhu)(zhu)件(jian)實現(xian)同(tong)時(shi)(shi)凝(ning)固(gu)。此外改善型砂(sha)、芯砂(sha)的(de)退讓性(xing)，掌握好落砂(sha)的(de)時(shi)(shi)間(jian)，并合理設計鑄(zhu)(zhu)件(jian)等都能減少鑄(zhu)(zhu)造(zao)應力。對于(yu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)內的(de)殘余應力，可通過去應力退火(huo)加以消除。

  金屬(shu)的(de)鑄造性能對鑄件結構的(de)要求是(shi)有助于金屬(shu)充(chong)型，使由(you)收縮造成的(de)變形和開裂減(jian)少或(huo)不發生。

  在設計鑄(zhu)件(jian)結構時，還要考(kao)慮到金(jin)屬鑄(zhu)造性能的優劣，否則鑄(zhu)件(jian)就會(hui)出(chu)現澆(jiao)注(zhu)不足、縮孔、縮松(song)、冷(leng)隔、鑄(zhu)造應力(li)、變形(xing)和裂紋等(deng)。往往在采用更合理的鑄(zhu)件(jian)結構后，便可除這些(xie)缺(que)陷。因(yin)此，應使(shi)鑄(zhu)件(jian)結構有利于(yu)合金(jin)液的充(chong)型，并能減輕或避免因(yin)合金(jin)收縮帶來的鑄(zhu)件(jian)缺(que)陷。