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。
合金的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能包括有(you)(you)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)用液(ye)(ye)體(ti)合金的氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)、吸氣性(xing)、流動性(xing)及冷卻凝固時(shi)的收縮、偏析等。如(ru)果液(ye)(ye)體(ti)合金不(bu)(bu)易(yi)(yi)氧(yang)化(hua)(hua)，熔(rong)液(ye)(ye)不(bu)(bu)易(yi)(yi)吸收氣體(ti)；澆注時(shi)金屬熔(rong)液(ye)(ye)容易(yi)(yi)充(chong)滿型腔；凝固時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)不(bu)(bu)易(yi)(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)縮孔，而且化(hua)(hua)學成(cheng)分均勻；冷卻時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)不(bu)(bu)發生(sheng)(sheng)變形和開(kai)裂，這樣的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金屬就(jiu)被認為(wei)有(you)(you)良好的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能，容易(yi)(yi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)成(cheng)完整(zheng)而優質的鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)。相(xiang)(xiang)反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金屬的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能不(bu)(bu)良，則容易(yi)(yi)使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)產(chan)生(sheng)(sheng)缺陷。為(wei)了(le)保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的質量，必須(xu)增加相(xiang)(xiang)應(ying)的工藝(yi)措施，因此就(jiu)有(you)(you)可(ke)能提高鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的生(sheng)(sheng)產(chan)成(cheng)本。
1. 合金的(de)流動性(xing)
合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)流(liu)動性(xing)是指液(ye)(ye)態合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)流(liu)動能力(li)，即液(ye)(ye)態合(he)(he)金(jin)(jin)充滿鑄(zhu)型(xing)的(de)能力(li)。流(liu)動性(xing)好的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)，易(yi)于(yu)充滿薄而復(fu)雜的(de)鑄(zhu)型(xing)腔，便(bian)于(yu)澆注出(chu)輪廓(kuo)清晰的(de)鑄(zhu)件(jian)，減少澆注不足、冷(leng)隔等缺陷；有(you)利于(yu)液(ye)(ye)體(ti)合(he)(he)金(jin)(jin)中(zhong)氣體(ti)和非(fei)金(jin)(jin)屬夾雜物的(de)上浮與排出(chu)，有(you)利于(yu)對合(he)(he)金(jin)(jin)凝(ning)固過程中(zhong)產(chan)生的(de)收縮(suo)進行補(bu)縮(suo)，減少鑄(zhu)件(jian)中(zhong)氣孔、夾渣、縮(suo)孔、縮(suo)松等缺陷的(de)產(chan)生。因此，合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)流(liu)動性(xing)直(zhi)接影響到(dao)鑄(zhu)件(jian)的(de)質(zhi)量，良好的(de)流(liu)動性(xing)是獲得優質(zhi)鑄(zhu)件(jian)的(de)基本條件(jian)。
合(he)金的充型(xing)能(neng)力(li)取(qu)決(jue)于金屬(shu)液本(ben)身的流動能(neng)力(li)，同時又受鑄型(xing)性質、澆(jiao)注條(tiao)件(jian)及(ji)鑄件(jian)結構等影(ying)響。影(ying)響流動性的因(yin)素(su)主要包括(kuo)以下(xia)三個方面(mian)：
①. 合金的(de)化學(xue)成分(fen)
合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)化學成分(fen)不(bu)同(tong)(tong)，它們的(de)(de)(de)(de)熔(rong)點及結晶(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)不(bu)同(tong)(tong)，其(qi)(qi)流動性也不(bu)同(tong)(tong)。共晶(jing)成分(fen)的(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)(jin)流動性最好(hao)(hao)，其(qi)(qi)結晶(jing)是在恒溫下進行，凝(ning)固時(shi)從表面(mian)(mian)逐(zhu)層(ceng)向中心發展(zhan)，已凝(ning)固的(de)(de)(de)(de)硬殼內表面(mian)(mian)比較(jiao)光滑，對尚未(wei)凝(ning)固的(de)(de)(de)(de)液體流動阻力(li)小；隨(sui)著(zhu)結晶(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)擴大(da)，較(jiao)早(zao)形成的(de)(de)(de)(de)樹枝狀(zhuang)晶(jing)體，使(shi)凝(ning)固的(de)(de)(de)(de)硬殼內表面(mian)(mian)參差不(bu)齊(qi)，將阻礙金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)流動。因此，從流動性考慮，宜(yi)選用共晶(jing)成分(fen)或(huo)窄(zhai)結晶(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)(jin)作(zuo)為鑄(zhu)(zhu)造合金(jin)(jin)(jin)。其(qi)(qi)中灰鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)(de)(de)(de)流動性最好(hao)(hao)，鑄(zhu)(zhu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)流動性最差。
②. 澆注(zhu)溫度
澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)(du)對(dui)合金(jin)(jin)的(de)(de)充(chong)型(xing)能力(li)(li)有著決(jue)定(ding)性(xing)(xing)的(de)(de)影響。在一定(ding)的(de)(de)范圍內，澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)(du)愈高(gao)，合金(jin)(jin)液的(de)(de)黏(nian)度(du)(du)愈低，且在鑄型(xing)中流動(dong)的(de)(de)時間增(zeng)(zeng)長，充(chong)型(xing)能力(li)(li)增(zeng)(zeng)強(qiang)，反之充(chong)型(xing)能力(li)(li)差(cha)。因(yin)此，為防止澆(jiao)不足和冷隔(ge)缺陷(xian)的(de)(de)產生(sheng)，對(dui)薄壁(bi)鑄件(jian)或流動(dong)性(xing)(xing)較差(cha)的(de)(de)合金(jin)(jin)可適當提高(gao)澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)(du)。但澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)(du)過高(gao)，液態合金(jin)(jin)的(de)(de)收縮(suo)增(zeng)(zeng)大(da)，吸氣(qi)(qi)量增(zeng)(zeng)大(da)，氧化嚴重。容易(yi)導致縮(suo)孔、縮(suo)松、粘(zhan)砂、氣(qi)(qi)孔、粗晶等缺陷(xian)，因(yin)此，在保證充(chong)型(xing)能力(li)(li)足夠的(de)(de)條件(jian)下，應盡(jin)量降低澆(jiao)注(zhu)(zhu)溫度(du)(du)，復雜薄壁(bi)件(jian)取上限。
③. 鑄型(xing)的結構特(te)征
鑄(zhu)(zhu)型(xing)中凡能增(zeng)(zeng)加(jia)金屬(shu)(shu)液流動阻(zu)力和冷卻(que)(que)速(su)度的(de)(de)(de)因(yin)素，如型(xing)腔的(de)(de)(de)表面粗糙(cao)、排氣(qi)(qi)(qi)不(bu)暢(chang)、內澆道尺寸過小、鑄(zhu)(zhu)型(xing)材料(liao)導(dao)熱性大(da)；鑄(zhu)(zhu)型(xing)型(xing)腔中的(de)(de)(de)產氣(qi)(qi)(qi)量及排氣(qi)(qi)(qi)能力；鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)結構的(de)(de)(de)復(fu)雜程(cheng)度和表面粗糙(cao)度等(deng)，均會降(jiang)低金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)流動性。凡是增(zeng)(zeng)大(da)冷卻(que)(que)速(su)度和增(zeng)(zeng)大(da)流動阻(zu)力的(de)(de)(de)因(yin)素都(dou)會降(jiang)低充型(xing)能力。如金屬(shu)(shu)型(xing)比(bi)砂型(xing)冷卻(que)(que)快；薄(bo)壁鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)流動阻(zu)力大(da)，排氣(qi)(qi)(qi)不(bu)良時，氣(qi)(qi)(qi)體對合金產生背壓等(deng)都(dou)會降(jiang)低合金的(de)(de)(de)充型(xing)能力。
2. 合金(jin)的收縮
鑄件(jian)在凝固(gu)(gu)冷(leng)卻過程(cheng)中，體(ti)積(ji)與尺寸會逐漸減小，這種現象稱為收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)。收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)是鑄件(jian)中許多缺(que)陷(xian)，如縮(suo)(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)(suo)松、裂(lie)紋和(he)殘余應力等(deng)產生的(de)基本原因。合金的(de)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)過程(cheng)經歷(li)液(ye)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)、凝固(gu)(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)和(he)固(gu)(gu)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)三個階段。液(ye)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)和(he)凝固(gu)(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)引起的(de)合金體(ti)積(ji)減小，稱為體(ti)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)；固(gu)(gu)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)引起鑄件(jian)尺寸減小，稱為線收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)。
體收縮是(shi)鑄件(jian)產(chan)生縮孔(kong)、縮松的(de)根本(ben)原因(yin)，線(xian)收縮是(shi)鑄件(jian)產(chan)生應力、變形與裂紋的(de)根本(ben)原因(yin)。
①. 縮(suo)孔(kong)和縮(suo)松
金(jin)屬液在凝(ning)固(gu)過(guo)程(cheng)中，合金(jin)的(de)(de)液態(tai)收(shou)縮值和凝(ning)固(gu)收(shou)縮值大于固(gu)態(tai)收(shou)縮值，且得(de)不(bu)到補(bu)償。縮孔(kong)產生(sheng)的(de)(de)部位在鑄件最后(hou)凝(ning)固(gu)區域(yu)，此區域(yu)也(ye)稱熱節。如圖(tu)1-1所示(shi)為縮孔(kong)的(de)(de)形成示(shi)意圖(tu)。
圖1-2所示為縮松的形成(cheng)示意(yi)圖。縮松主要出(chu)現在(zai)(zai)糊(hu)狀(zhuang)凝固的合金中(zhong)，或斷面較大的鑄件(jian)壁(bi)中(zhong)。一般出(chu)現在(zai)(zai)鑄件(jian)壁(bi)的軸線區域、熱節處、冒口根(gen)部和內澆(jiao)口附近，也常(chang)分布(bu)在(zai)(zai)集中(zhong)縮孔的下方。
縮(suo)孔(kong)和(he)縮(suo)松會降(jiang)低(di)鑄(zhu)件的力(li)學(xue)性(xing)能(neng)，縮(suo)松還會降(jiang)低(di)鑄(zhu)件的氣密性(xing)。采(cai)用定向凝固(gu)原則可防止縮(suo)孔(kong)產生，如(ru)圖(tu)1-3所示。
②. 鑄造應力
鑄件凝固(gu)收縮(suo)(suo)時(shi)，使鑄件的(de)體(ti)積和(he)長度發生(sheng)(sheng)變化(hua)，如(ru)果收縮(suo)(suo)受(shou)阻(zu)，就會在(zai)鑄件中產(chan)生(sheng)(sheng)應(ying)力，這種(zhong)應(ying)力不是由外加載荷產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)，而是鑄造本身的(de)原因，故稱為鑄造（內(nei)）應(ying)力。它主(zhu)要包括熱應(ying)力和(he)機械應(ying)力。這兩種(zhong)應(ying)力得不到及時(shi)消(xiao)除，同時(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)作用會引起鑄件的(de)變形，甚至(zhi)產(chan)生(sheng)(sheng)裂紋(wen)。
a. 熱(re)應(ying)力：由于鑄件(jian)壁(bi)厚(hou)不均勻(yun)、冷(leng)卻不一致(zhi)導致(zhi)的(de)應(ying)力。一般在厚(hou)壁(bi)處(chu)產(chan)生拉(la)應(ying)力，薄(bo)壁(bi)處(chu)產(chan)生壓應(ying)力。
b. 機(ji)械(xie)(xie)應力：當鑄件收(shou)縮時，受到鑄型、型芯和(he)澆冒口等機(ji)械(xie)(xie)阻礙(ai)而產生(sheng)的應力。機(ji)械(xie)(xie)應力一般為拉應力。
③. 減小(xiao)與消除應力的方法
鑄(zhu)件(jian)冷卻收(shou)縮(suo)不均，固態收(shou)縮(suo)受阻形(xing)成(cheng)的應(ying)(ying)力(li)會(hui)降低零(ling)件(jian)的承(cheng)載(zai)能力(li)，應(ying)(ying)力(li)較大時，會(hui)導致鑄(zhu)件(jian)發生變形(xing)或開裂(lie)。
在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工藝方面(mian)采用退(tui)讓性好的(de)(de)(de)(de)型砂(sha)和芯砂(sha)，合(he)理設(she)(she)置澆注系統(tong)與冒(mao)口，使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)各部分冷(leng)卻溫度差減小。采取合(he)適的(de)(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工藝，使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)(de)凝固過程符合(he)同時(shi)凝固的(de)(de)(de)(de)原則(ze)；在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)結構(gou)上(shang)，盡量設(she)(she)計成壁(bi)厚均(jun)勻、壁(bi)與壁(bi)之間連接均(jun)勻、熱節小而(er)分散的(de)(de)(de)(de)結構(gou)；及時(shi)對鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)進(jin)行(xing)消除應(ying)力(li)退(tui)火，以消除其鑄(zhu)(zhu)(zhu)造應(ying)力(li)。
一般來說，具有恒定凝(ning)(ning)固(gu)溫(wen)度(du)的金屬(shu)和(he)合金（如共晶凝(ning)(ning)固(gu)）易形成集中縮孔(kong)，合金的凝(ning)(ning)固(gu)溫(wen)度(du)范圍愈寬，則愈易形成分(fen)散的縮孔(kong)，即縮松。工藝(yi)上(shang)控制縮孔(kong)的方法(fa)是使鑄(zhu)件實現順序凝(ning)(ning)固(gu)，在(zai)鑄(zhu)件最后凝(ning)(ning)固(gu)的部(bu)位(wei)進行(xing)補(bu)縮，實現自下而上(shang)的順序凝(ning)(ning)固(gu)和(he)補(bu)縮，在(zai)上(shang)部(bu)最后凝(ning)(ning)固(gu)的地方設置冒(mao)口，將縮孔(kong)移到冒(mao)口中去。
工(gong)藝上(shang)控(kong)制鑄造(zao)應(ying)力的(de)(de)主要方法(fa)是使鑄件實現(xian)同時凝固。此外改善型砂(sha)、芯(xin)砂(sha)的(de)(de)退(tui)讓(rang)性(xing)，掌(zhang)握好落砂(sha)的(de)(de)時間，并(bing)合理設計(ji)鑄件等都能減少鑄造(zao)應(ying)力。對(dui)于鑄件內的(de)(de)殘余應(ying)力，可通過去(qu)應(ying)力退(tui)火加以消除(chu)。
金屬的(de)鑄(zhu)造(zao)性能對鑄(zhu)件結(jie)構的(de)要求是有助于金屬充型，使(shi)由收縮造(zao)成(cheng)的(de)變形和開(kai)裂減少或不發生。
在(zai)設計鑄件結(jie)構時(shi)，還要考慮到金屬鑄造性能(neng)的優劣，否(fou)則鑄件就會出現澆注不(bu)足、縮孔、縮松、冷(leng)隔、鑄造應力(li)、變(bian)形和(he)裂紋等。往(wang)往(wang)在(zai)采用(yong)更合(he)(he)理的鑄件結(jie)構后，便可除(chu)這些缺(que)陷。因(yin)(yin)此，應使鑄件結(jie)構有利于合(he)(he)金液(ye)的充型，并能(neng)減輕或避免因(yin)(yin)合(he)(he)金收縮帶來的鑄件缺(que)陷。
