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)鑄(zhu)造(zao)性能(neng)(neng)包括有鑄(zhu)造(zao)用液(ye)(ye)體(ti)合金(jin)(jin)(jin)的(de)氧(yang)(yang)化性、吸(xi)氣性、流動性及冷卻凝固時(shi)的(de)收(shou)(shou)縮、偏析等。如果液(ye)(ye)體(ti)合金(jin)(jin)(jin)不(bu)易(yi)氧(yang)(yang)化，熔液(ye)(ye)不(bu)易(yi)吸(xi)收(shou)(shou)氣體(ti)；澆注時(shi)金(jin)(jin)(jin)屬熔液(ye)(ye)容易(yi)充滿型腔；凝固時(shi)鑄(zhu)件(jian)(jian)不(bu)易(yi)產生(sheng)(sheng)縮孔，而(er)且化學成分(fen)均(jun)勻；冷卻時(shi)鑄(zhu)件(jian)(jian)不(bu)發生(sheng)(sheng)變形和開裂，這樣的(de)鑄(zhu)造(zao)金(jin)(jin)(jin)屬就(jiu)被認為(wei)有良好的(de)鑄(zhu)造(zao)性能(neng)(neng)，容易(yi)鑄(zhu)成完整而(er)優質的(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)。相(xiang)反(fan)，鑄(zhu)造(zao)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)鑄(zhu)造(zao)性能(neng)(neng)不(bu)良，則容易(yi)使鑄(zhu)件(jian)(jian)產生(sheng)(sheng)缺陷。為(wei)了保(bao)證鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)質量，必(bi)須增(zeng)加相(xiang)應的(de)工藝措施(shi)，因(yin)此(ci)就(jiu)有可(ke)能(neng)(neng)提高鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)生(sheng)(sheng)產成本。

1. 合(he)金的(de)流動性(xing)

  合金的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)是指液態合金的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)能(neng)力，即液態合金充(chong)滿(man)鑄型的(de)(de)(de)能(neng)力。流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)好的(de)(de)(de)合金，易于(yu)充(chong)滿(man)薄(bo)而(er)復雜(za)的(de)(de)(de)鑄型腔，便于(yu)澆(jiao)注出輪廓清晰的(de)(de)(de)鑄件(jian)，減少澆(jiao)注不足、冷(leng)隔等缺(que)陷；有(you)利于(yu)液體合金中(zhong)氣(qi)體和非金屬(shu)夾雜(za)物的(de)(de)(de)上(shang)浮與排出，有(you)利于(yu)對合金凝固過(guo)程中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)收縮(suo)進行補縮(suo)，減少鑄件(jian)中(zhong)氣(qi)孔(kong)、夾渣、縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松(song)等缺(que)陷的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。因此(ci)，合金的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)直(zhi)接(jie)影響(xiang)到鑄件(jian)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)，良好的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性(xing)(xing)是獲得(de)優質(zhi)鑄件(jian)的(de)(de)(de)基本條件(jian)。

  合(he)金(jin)的充型能力(li)取(qu)決于(yu)金(jin)屬液(ye)本身的流動能力(li)，同時又受(shou)鑄型性質、澆注條件及(ji)鑄件結(jie)構等影響(xiang)。影響(xiang)流動性的因素主要包括以下三個方面：

 ①. 合金(jin)的化學成(cheng)分

  合金(jin)(jin)的(de)(de)化學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)不(bu)(bu)同，它們的(de)(de)熔點及(ji)結(jie)晶(jing)溫(wen)度范(fan)圍(wei)(wei)不(bu)(bu)同，其流(liu)動(dong)性(xing)(xing)也不(bu)(bu)同。共晶(jing)成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)合金(jin)(jin)流(liu)動(dong)性(xing)(xing)最(zui)好，其結(jie)晶(jing)是在恒溫(wen)下進行，凝(ning)固時從(cong)表面逐(zhu)層向中心發(fa)展，已凝(ning)固的(de)(de)硬(ying)殼內表面比(bi)較光滑(hua)，對尚(shang)未凝(ning)固的(de)(de)液體(ti)流(liu)動(dong)阻(zu)力小；隨著結(jie)晶(jing)溫(wen)度范(fan)圍(wei)(wei)的(de)(de)擴(kuo)大，較早形成(cheng)(cheng)的(de)(de)樹枝狀晶(jing)體(ti)，使凝(ning)固的(de)(de)硬(ying)殼內表面參差(cha)不(bu)(bu)齊，將(jiang)阻(zu)礙金(jin)(jin)屬的(de)(de)流(liu)動(dong)。因(yin)此(ci)，從(cong)流(liu)動(dong)性(xing)(xing)考慮，宜(yi)選用共晶(jing)成(cheng)(cheng)分(fen)或(huo)窄結(jie)晶(jing)溫(wen)度范(fan)圍(wei)(wei)的(de)(de)合金(jin)(jin)作為鑄(zhu)造合金(jin)(jin)。其中灰鑄(zhu)鐵的(de)(de)流(liu)動(dong)性(xing)(xing)最(zui)好，鑄(zhu)鋼(gang)的(de)(de)流(liu)動(dong)性(xing)(xing)最(zui)差(cha)。

 ②. 澆注溫度

  澆(jiao)注溫(wen)度(du)對合(he)金的(de)(de)充(chong)型(xing)(xing)能力(li)(li)有著決定性的(de)(de)影響。在一定的(de)(de)范圍內，澆(jiao)注溫(wen)度(du)愈高(gao)，合(he)金液(ye)(ye)的(de)(de)黏度(du)愈低(di)，且在鑄型(xing)(xing)中流動的(de)(de)時間增長，充(chong)型(xing)(xing)能力(li)(li)增強，反之充(chong)型(xing)(xing)能力(li)(li)差。因(yin)此，為防止澆(jiao)不(bu)足和冷隔缺(que)陷的(de)(de)產生，對薄(bo)壁鑄件(jian)或流動性較差的(de)(de)合(he)金可適(shi)當提高(gao)澆(jiao)注溫(wen)度(du)。但澆(jiao)注溫(wen)度(du)過高(gao)，液(ye)(ye)態合(he)金的(de)(de)收縮(suo)(suo)增大(da)，吸氣(qi)量(liang)增大(da)，氧化嚴重。容易(yi)導(dao)致縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松、粘(zhan)砂、氣(qi)孔、粗(cu)晶等缺(que)陷，因(yin)此，在保證充(chong)型(xing)(xing)能力(li)(li)足夠的(de)(de)條(tiao)件(jian)下，應盡量(liang)降低(di)澆(jiao)注溫(wen)度(du)，復雜薄(bo)壁件(jian)取上限。

③. 鑄(zhu)型的結構特征

  鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)中(zhong)(zhong)凡(fan)能增加金(jin)屬(shu)液流動阻(zu)(zu)力(li)(li)和(he)(he)冷(leng)卻速(su)度的(de)因素，如型(xing)(xing)腔(qiang)的(de)表(biao)面粗糙(cao)、排(pai)(pai)氣不暢、內澆(jiao)道尺寸過小、鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)材料導熱性大(da)(da)(da)；鑄(zhu)(zhu)型(xing)(xing)型(xing)(xing)腔(qiang)中(zhong)(zhong)的(de)產(chan)氣量及排(pai)(pai)氣能力(li)(li)；鑄(zhu)(zhu)件(jian)結(jie)構(gou)的(de)復雜(za)程度和(he)(he)表(biao)面粗糙(cao)度等(deng)，均會降低(di)金(jin)屬(shu)的(de)流動性。凡(fan)是(shi)增大(da)(da)(da)冷(leng)卻速(su)度和(he)(he)增大(da)(da)(da)流動阻(zu)(zu)力(li)(li)的(de)因素都(dou)會降低(di)充型(xing)(xing)能力(li)(li)。如金(jin)屬(shu)型(xing)(xing)比砂型(xing)(xing)冷(leng)卻快；薄壁鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)流動阻(zu)(zu)力(li)(li)大(da)(da)(da)，排(pai)(pai)氣不良時，氣體對合(he)金(jin)產(chan)生背壓等(deng)都(dou)會降低(di)合(he)金(jin)的(de)充型(xing)(xing)能力(li)(li)。

2. 合(he)金(jin)的收縮

  鑄件(jian)在凝固冷卻過程中(zhong)，體積與尺(chi)寸會(hui)逐漸減小，這種現象稱為收縮(suo)(suo)(suo)。收縮(suo)(suo)(suo)是鑄件(jian)中(zhong)許多缺陷，如縮(suo)(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)(suo)松、裂紋和殘余應(ying)力等產(chan)生的(de)(de)基本(ben)原(yuan)因。合金的(de)(de)收縮(suo)(suo)(suo)過程經(jing)歷液(ye)態(tai)收縮(suo)(suo)(suo)、凝固收縮(suo)(suo)(suo)和固態(tai)收縮(suo)(suo)(suo)三個(ge)階段。液(ye)態(tai)收縮(suo)(suo)(suo)和凝固收縮(suo)(suo)(suo)引(yin)起的(de)(de)合金體積減小，稱為體收縮(suo)(suo)(suo)；固態(tai)收縮(suo)(suo)(suo)引(yin)起鑄件(jian)尺(chi)寸減小，稱為線(xian)收縮(suo)(suo)(suo)。

 體收(shou)(shou)縮是鑄件產(chan)生縮孔、縮松(song)的根本原因，線收(shou)(shou)縮是鑄件產(chan)生應力、變(bian)形與裂紋的根本原因。

①. 縮(suo)孔和(he)縮(suo)松

 金(jin)(jin)屬液在凝固過程中，合金(jin)(jin)的液態收(shou)縮值(zhi)(zhi)和(he)凝固收(shou)縮值(zhi)(zhi)大于固態收(shou)縮值(zhi)(zhi)，且得不到補償。縮孔(kong)產生的部位在鑄件最后凝固區域，此區域也稱熱節。如圖1-1所示(shi)為縮孔(kong)的形成示(shi)意圖。

 圖(tu)1-2所示(shi)為縮(suo)松的(de)(de)形成示(shi)意(yi)圖(tu)。縮(suo)松主要出(chu)現在糊(hu)狀凝固的(de)(de)合金(jin)中，或斷面較大的(de)(de)鑄件壁中。一般出(chu)現在鑄件壁的(de)(de)軸(zhou)線區域、熱節處、冒口(kou)根部和內澆(jiao)口(kou)附近，也常分布(bu)在集中縮(suo)孔的(de)(de)下方。

  縮孔(kong)和縮松(song)會(hui)降低(di)鑄件(jian)的力學性(xing)能，縮松(song)還會(hui)降低(di)鑄件(jian)的氣密性(xing)。采用定向凝固原則可(ke)防(fang)止縮孔(kong)產生，如(ru)圖(tu)1-3所示。

 ②. 鑄造應(ying)力

  鑄(zhu)件(jian)凝固收(shou)縮(suo)時，使鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)體積和(he)長度發生變化，如果收(shou)縮(suo)受阻，就會(hui)在鑄(zhu)件(jian)中產(chan)(chan)(chan)生應(ying)力(li)(li)(li)，這(zhe)種(zhong)應(ying)力(li)(li)(li)不是由外加載荷產(chan)(chan)(chan)生的(de)(de)，而是鑄(zhu)造本身的(de)(de)原因，故(gu)稱(cheng)為鑄(zhu)造（內）應(ying)力(li)(li)(li)。它主要包括熱應(ying)力(li)(li)(li)和(he)機械應(ying)力(li)(li)(li)。這(zhe)兩種(zhong)應(ying)力(li)(li)(li)得不到及時消(xiao)除，同(tong)時產(chan)(chan)(chan)生作(zuo)用會(hui)引(yin)起(qi)鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)變形，甚(shen)至產(chan)(chan)(chan)生裂紋(wen)。

  a. 熱(re)應力(li)：由于鑄件(jian)壁(bi)(bi)厚不均勻(yun)、冷卻(que)不一致導致的應力(li)。一般在(zai)厚壁(bi)(bi)處產(chan)生拉應力(li)，薄壁(bi)(bi)處產(chan)生壓應力(li)。

  b. 機(ji)(ji)械應(ying)力(li)：當鑄件收縮時(shi)，受到鑄型、型芯和澆冒口等機(ji)(ji)械阻礙而產生的(de)應(ying)力(li)。機(ji)(ji)械應(ying)力(li)一般(ban)為拉應(ying)力(li)。

 ③. 減小與(yu)消除應力的方法(fa)

  鑄(zhu)件冷卻收縮不均(jun)，固態收縮受阻(zu)形(xing)成的應(ying)力會降低零件的承載(zai)能力，應(ying)力較大時，會導致(zhi)鑄(zhu)件發生(sheng)變形(xing)或開裂。

  在鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝方(fang)面采用退(tui)(tui)讓性好的(de)(de)型砂和芯砂，合理設置(zhi)澆注系統與冒口，使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)各部分(fen)(fen)冷卻溫度差減小(xiao)(xiao)。采取(qu)合適(shi)的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝，使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)凝(ning)固過程符合同(tong)時凝(ning)固的(de)(de)原則；在鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)結構上(shang)，盡(jin)量設計成壁厚均(jun)勻(yun)、壁與壁之間連接(jie)均(jun)勻(yun)、熱節小(xiao)(xiao)而分(fen)(fen)散的(de)(de)結構；及時對鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)進行消除(chu)應力退(tui)(tui)火(huo)，以(yi)消除(chu)其鑄(zhu)(zhu)(zhu)造應力。

  一般(ban)來(lai)說，具有恒(heng)定凝固(gu)溫(wen)度的金屬和合金（如共晶凝固(gu)）易形成集中縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)，合金的凝固(gu)溫(wen)度范(fan)圍(wei)愈寬，則愈易形成分散(san)的縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)，即縮(suo)(suo)(suo)松。工(gong)藝上(shang)控制縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)的方法是使鑄件實現順序凝固(gu)，在(zai)鑄件最后凝固(gu)的部(bu)(bu)位進(jin)行補縮(suo)(suo)(suo)，實現自下(xia)而上(shang)的順序凝固(gu)和補縮(suo)(suo)(suo)，在(zai)上(shang)部(bu)(bu)最后凝固(gu)的地方設置(zhi)冒(mao)口(kou)，將縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)移(yi)到冒(mao)口(kou)中去。

  工藝(yi)上(shang)控制鑄(zhu)造(zao)應力的(de)主要方(fang)法(fa)是使(shi)鑄(zhu)件實(shi)現(xian)同時凝固(gu)。此外改(gai)善型砂(sha)、芯砂(sha)的(de)退(tui)讓性，掌(zhang)握好(hao)落砂(sha)的(de)時間，并(bing)合理(li)設計鑄(zhu)件等(deng)都能(neng)減少(shao)鑄(zhu)造(zao)應力。對(dui)于鑄(zhu)件內的(de)殘余(yu)應力，可通過去應力退(tui)火加(jia)以消(xiao)除。

  金(jin)屬的鑄造(zao)性(xing)能對鑄件(jian)結構的要求(qiu)是有助于金(jin)屬充型(xing)，使由收縮造(zao)成的變(bian)形和開裂減少(shao)或不發(fa)生。

  在設計鑄(zhu)件(jian)結(jie)構時，還(huan)要考慮(lv)到(dao)金屬(shu)鑄(zhu)造性(xing)能(neng)的(de)優劣(lie)，否則(ze)鑄(zhu)件(jian)就會出現(xian)澆注不足、縮(suo)孔、縮(suo)松、冷(leng)隔、鑄(zhu)造應力、變形和裂紋等。往往在采用(yong)更合(he)理的(de)鑄(zhu)件(jian)結(jie)構后，便可除這些缺陷。因此，應使鑄(zhu)件(jian)結(jie)構有利于合(he)金液的(de)充型，并能(neng)減輕或避免(mian)因合(he)金收(shou)縮(suo)帶來的(de)鑄(zhu)件(jian)缺陷。