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)鑄(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)包括有鑄(zhu)(zhu)造(zao)用液(ye)體合(he)金的(de)氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)、吸(xi)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)、流動性(xing)(xing)(xing)及(ji)冷(leng)卻(que)凝固(gu)時的(de)收縮、偏析等。如果(guo)液(ye)體合(he)金不(bu)易氧化(hua)(hua)，熔液(ye)不(bu)易吸(xi)收氣(qi)體；澆注時金屬熔液(ye)容(rong)易充滿型(xing)腔；凝固(gu)時鑄(zhu)(zhu)件(jian)不(bu)易產生縮孔，而且(qie)化(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)均勻(yun)；冷(leng)卻(que)時鑄(zhu)(zhu)件(jian)不(bu)發(fa)生變形和(he)開裂，這樣的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)金屬就被(bei)認為有良好的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，容(rong)易鑄(zhu)(zhu)成(cheng)完整(zheng)而優質(zhi)的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)。相(xiang)反，鑄(zhu)(zhu)造(zao)金屬的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)不(bu)良，則容(rong)易使鑄(zhu)(zhu)件(jian)產生缺陷。為了保證(zheng)鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)質(zhi)量，必須增加相(xiang)應(ying)的(de)工藝(yi)措施(shi)，因此就有可能(neng)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)生產成(cheng)本。

1. 合金的流動性

  合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動性(xing)是(shi)指液(ye)(ye)(ye)態合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動能力(li)，即液(ye)(ye)(ye)態合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)充滿鑄(zhu)型(xing)的(de)(de)(de)能力(li)。流(liu)(liu)動性(xing)好的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，易于充滿薄而(er)復雜(za)的(de)(de)(de)鑄(zhu)型(xing)腔(qiang)，便于澆注出輪(lun)廓(kuo)清晰的(de)(de)(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)，減少(shao)澆注不足、冷隔等缺(que)陷；有(you)利于液(ye)(ye)(ye)體合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中氣(qi)體和非金(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)雜(za)物的(de)(de)(de)上浮與排出，有(you)利于對合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)凝(ning)固過程中產(chan)生的(de)(de)(de)收(shou)縮(suo)(suo)進行補(bu)縮(suo)(suo)，減少(shao)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)中氣(qi)孔、夾(jia)渣、縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松(song)等缺(que)陷的(de)(de)(de)產(chan)生。因此(ci)，合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動性(xing)直接影響到(dao)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)質量，良(liang)好的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動性(xing)是(shi)獲得優(you)質鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)基本條件(jian)(jian)(jian)(jian)。

  合金的(de)充(chong)型(xing)能力取(qu)決于金屬液本身(shen)的(de)流動(dong)能力，同時又受(shou)鑄(zhu)(zhu)型(xing)性質、澆注條件及鑄(zhu)(zhu)件結構等影(ying)響(xiang)(xiang)。影(ying)響(xiang)(xiang)流動(dong)性的(de)因(yin)素(su)主要包括以(yi)下三個方(fang)面：

 ①. 合金的(de)化學成(cheng)分

  合金(jin)的化(hua)學成分(fen)不(bu)同，它們的熔點及(ji)結晶溫(wen)度范(fan)圍(wei)不(bu)同，其流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性(xing)也(ye)不(bu)同。共晶成分(fen)的合金(jin)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性(xing)最(zui)好(hao)，其結晶是在恒溫(wen)下進行(xing)，凝固(gu)(gu)(gu)時從(cong)(cong)表面逐層向中心發展，已凝固(gu)(gu)(gu)的硬殼內表面比較光滑(hua)，對尚未凝固(gu)(gu)(gu)的液體流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)阻力小；隨著結晶溫(wen)度范(fan)圍(wei)的擴(kuo)大，較早(zao)形成的樹枝狀(zhuang)晶體，使凝固(gu)(gu)(gu)的硬殼內表面參差(cha)不(bu)齊，將阻礙金(jin)屬的流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)。因(yin)此，從(cong)(cong)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性(xing)考慮，宜(yi)選用共晶成分(fen)或窄結晶溫(wen)度范(fan)圍(wei)的合金(jin)作(zuo)為鑄造(zao)合金(jin)。其中灰鑄鐵的流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性(xing)最(zui)好(hao)，鑄鋼的流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性(xing)最(zui)差(cha)。

 ②. 澆注溫度

  澆注溫(wen)度(du)(du)(du)對(dui)合(he)(he)金的(de)(de)(de)充型(xing)(xing)能(neng)力有著(zhu)決定性的(de)(de)(de)影響(xiang)。在一定的(de)(de)(de)范圍內，澆注溫(wen)度(du)(du)(du)愈高(gao)，合(he)(he)金液的(de)(de)(de)黏度(du)(du)(du)愈低，且(qie)在鑄(zhu)型(xing)(xing)中流(liu)動的(de)(de)(de)時間增(zeng)長，充型(xing)(xing)能(neng)力增(zeng)強，反之充型(xing)(xing)能(neng)力差。因(yin)此，為防止(zhi)澆不足(zu)和冷隔缺陷(xian)的(de)(de)(de)產生，對(dui)薄(bo)壁鑄(zhu)件或流(liu)動性較差的(de)(de)(de)合(he)(he)金可適當提高(gao)澆注溫(wen)度(du)(du)(du)。但澆注溫(wen)度(du)(du)(du)過高(gao)，液態合(he)(he)金的(de)(de)(de)收縮(suo)增(zeng)大，吸氣量(liang)增(zeng)大，氧(yang)化(hua)嚴重(zhong)。容易導致縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松、粘砂、氣孔(kong)、粗晶等缺陷(xian)，因(yin)此，在保證(zheng)充型(xing)(xing)能(neng)力足(zu)夠的(de)(de)(de)條件下，應盡量(liang)降低澆注溫(wen)度(du)(du)(du)，復雜薄(bo)壁件取(qu)上限。

③. 鑄型(xing)的結構特征

  鑄型(xing)(xing)(xing)中(zhong)凡(fan)能增加金(jin)(jin)屬液流(liu)動(dong)(dong)(dong)阻(zu)力(li)和冷卻速(su)(su)度(du)(du)的(de)(de)(de)因(yin)素(su)，如型(xing)(xing)(xing)腔的(de)(de)(de)表面粗糙、排(pai)氣(qi)(qi)不(bu)暢、內澆道尺寸過(guo)小、鑄型(xing)(xing)(xing)材料導熱性大；鑄型(xing)(xing)(xing)型(xing)(xing)(xing)腔中(zhong)的(de)(de)(de)產氣(qi)(qi)量及排(pai)氣(qi)(qi)能力(li)；鑄件(jian)結構的(de)(de)(de)復(fu)雜程度(du)(du)和表面粗糙度(du)(du)等，均會降(jiang)低金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)(dong)性。凡(fan)是增大冷卻速(su)(su)度(du)(du)和增大流(liu)動(dong)(dong)(dong)阻(zu)力(li)的(de)(de)(de)因(yin)素(su)都會降(jiang)低充型(xing)(xing)(xing)能力(li)。如金(jin)(jin)屬型(xing)(xing)(xing)比砂(sha)型(xing)(xing)(xing)冷卻快；薄(bo)壁鑄件(jian)的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)(dong)阻(zu)力(li)大，排(pai)氣(qi)(qi)不(bu)良(liang)時(shi)，氣(qi)(qi)體(ti)對合金(jin)(jin)產生背壓等都會降(jiang)低合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)充型(xing)(xing)(xing)能力(li)。

2. 合金的收縮

  鑄(zhu)件(jian)在凝固冷卻過(guo)程中(zhong)(zhong)，體(ti)(ti)積(ji)與尺寸會逐漸減(jian)小(xiao)，這種現象(xiang)稱為收(shou)縮(suo)(suo)。收(shou)縮(suo)(suo)是鑄(zhu)件(jian)中(zhong)(zhong)許多缺陷，如縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松(song)、裂紋(wen)和(he)(he)殘余應力等(deng)產生的(de)(de)基本原(yuan)因。合(he)金(jin)的(de)(de)收(shou)縮(suo)(suo)過(guo)程經歷(li)液態收(shou)縮(suo)(suo)、凝固收(shou)縮(suo)(suo)和(he)(he)固態收(shou)縮(suo)(suo)三(san)個階段。液態收(shou)縮(suo)(suo)和(he)(he)凝固收(shou)縮(suo)(suo)引起(qi)的(de)(de)合(he)金(jin)體(ti)(ti)積(ji)減(jian)小(xiao)，稱為體(ti)(ti)收(shou)縮(suo)(suo)；固態收(shou)縮(suo)(suo)引起(qi)鑄(zhu)件(jian)尺寸減(jian)小(xiao)，稱為線收(shou)縮(suo)(suo)。

 體收縮(suo)是(shi)鑄件(jian)產生(sheng)縮(suo)孔、縮(suo)松(song)的根本原因，線收縮(suo)是(shi)鑄件(jian)產生(sheng)應力(li)、變形與裂紋的根本原因。

①. 縮(suo)孔和縮(suo)松(song)

 金屬液(ye)(ye)在凝(ning)固(gu)(gu)過程中，合金的液(ye)(ye)態收縮值和凝(ning)固(gu)(gu)收縮值大于(yu)固(gu)(gu)態收縮值，且得(de)不到補償。縮孔(kong)產生的部位在鑄件最后凝(ning)固(gu)(gu)區域，此區域也稱熱節。如圖(tu)1-1所示為縮孔(kong)的形成示意圖(tu)。

 圖1-2所示為(wei)縮松(song)的(de)形成示意圖。縮松(song)主要出(chu)現在(zai)糊狀凝固的(de)合金中，或斷面較大的(de)鑄件壁中。一(yi)般出(chu)現在(zai)鑄件壁的(de)軸線區域(yu)、熱節(jie)處、冒(mao)口(kou)根(gen)部(bu)和內澆口(kou)附(fu)近，也常分布在(zai)集中縮孔(kong)的(de)下(xia)方。

  縮孔(kong)和縮松會降低鑄件的力學性(xing)能，縮松還(huan)會降低鑄件的氣密性(xing)。采用定(ding)向凝固原則(ze)可防止(zhi)縮孔(kong)產生，如圖1-3所示。

 ②. 鑄造應力

  鑄件(jian)凝固收(shou)縮時，使鑄件(jian)的體積和長(chang)度(du)發(fa)生(sheng)(sheng)變(bian)化，如果收(shou)縮受阻，就(jiu)會在鑄件(jian)中(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)應(ying)力，這種應(ying)力不是(shi)由外(wai)加(jia)載荷產(chan)生(sheng)(sheng)的，而(er)是(shi)鑄造(zao)本(ben)身的原因，故稱為鑄造(zao)（內）應(ying)力。它主要包(bao)括熱(re)應(ying)力和機械(xie)應(ying)力。這兩種應(ying)力得不到(dao)及(ji)時消除，同時產(chan)生(sheng)(sheng)作用會引起鑄件(jian)的變(bian)形，甚(shen)至產(chan)生(sheng)(sheng)裂紋。

  a. 熱(re)應(ying)力：由于鑄件壁(bi)厚不均勻、冷卻不一致導致的應(ying)力。一般在厚壁(bi)處產(chan)(chan)生拉(la)應(ying)力，薄壁(bi)處產(chan)(chan)生壓應(ying)力。

  b. 機(ji)械應(ying)力(li)：當(dang)鑄(zhu)件收縮時(shi)，受到鑄(zhu)型(xing)、型(xing)芯和澆冒口等機(ji)械阻礙(ai)而(er)產(chan)生的應(ying)力(li)。機(ji)械應(ying)力(li)一般為拉應(ying)力(li)。

 ③. 減小與消(xiao)除應力(li)的方法

  鑄(zhu)件冷(leng)卻收縮不均，固(gu)態收縮受阻(zu)形成的應力(li)會降低零件的承載能(neng)力(li)，應力(li)較大時，會導致鑄(zhu)件發(fa)生變形或開裂。

  在鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝(yi)方面采(cai)用(yong)退讓性好的型(xing)砂和芯砂，合理設(she)置(zhi)澆注系統(tong)與(yu)冒(mao)口，使(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件各部分(fen)冷卻(que)溫度差減小。采(cai)取(qu)合適的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造工(gong)藝(yi)，使(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的凝(ning)固過程符合同時(shi)凝(ning)固的原(yuan)則；在鑄(zhu)(zhu)(zhu)件結構上，盡量設(she)計成壁厚均勻、壁與(yu)壁之(zhi)間連(lian)接(jie)均勻、熱節(jie)小而分(fen)散的結構；及(ji)時(shi)對鑄(zhu)(zhu)(zhu)件進行(xing)消除應力(li)退火(huo)，以消除其鑄(zhu)(zhu)(zhu)造應力(li)。

  一般來說，具有恒定(ding)凝(ning)(ning)(ning)固溫度(du)的(de)(de)金(jin)(jin)屬和合金(jin)(jin)（如共晶凝(ning)(ning)(ning)固）易形成集中縮(suo)孔，合金(jin)(jin)的(de)(de)凝(ning)(ning)(ning)固溫度(du)范圍愈(yu)寬，則愈(yu)易形成分散(san)的(de)(de)縮(suo)孔，即縮(suo)松。工藝上(shang)控(kong)制(zhi)縮(suo)孔的(de)(de)方(fang)法是(shi)使鑄件實(shi)現順序(xu)凝(ning)(ning)(ning)固，在鑄件最(zui)后凝(ning)(ning)(ning)固的(de)(de)部(bu)位(wei)進行補縮(suo)，實(shi)現自(zi)下而上(shang)的(de)(de)順序(xu)凝(ning)(ning)(ning)固和補縮(suo)，在上(shang)部(bu)最(zui)后凝(ning)(ning)(ning)固的(de)(de)地方(fang)設置冒口(kou)，將縮(suo)孔移到(dao)冒口(kou)中去。

  工藝上控制鑄造應(ying)力的(de)(de)主要方法是(shi)使(shi)鑄件(jian)(jian)實現同(tong)時(shi)(shi)凝固(gu)。此外改善型砂、芯砂的(de)(de)退(tui)讓性，掌握好落(luo)砂的(de)(de)時(shi)(shi)間，并合理設計鑄件(jian)(jian)等都能(neng)減少鑄造應(ying)力。對于(yu)鑄件(jian)(jian)內的(de)(de)殘余(yu)應(ying)力，可通(tong)過去應(ying)力退(tui)火加以消除。

  金屬(shu)的(de)鑄造性能(neng)對鑄件(jian)結構(gou)的(de)要求是(shi)有助于金屬(shu)充(chong)型，使由收縮(suo)造成的(de)變形和開裂(lie)減少或不發生。

  在(zai)(zai)設(she)計鑄件(jian)結(jie)構(gou)時，還(huan)要考(kao)慮到金屬鑄造性(xing)能的(de)優劣，否(fou)則(ze)鑄件(jian)就會出現(xian)澆注(zhu)不足、縮(suo)(suo)孔(kong)、縮(suo)(suo)松、冷隔、鑄造應力、變形和(he)裂紋等。往(wang)往(wang)在(zai)(zai)采用更(geng)合理的(de)鑄件(jian)結(jie)構(gou)后，便(bian)可除這些缺陷(xian)。因此，應使鑄件(jian)結(jie)構(gou)有利(li)于合金液(ye)的(de)充(chong)型(xing)，并(bing)能減(jian)輕或避免因合金收縮(suo)(suo)帶來的(de)鑄件(jian)缺陷(xian)。