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)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造性能包括有(you)鑄(zhu)(zhu)造用液(ye)體(ti)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)氧化(hua)性、吸氣(qi)性、流動性及(ji)冷卻凝固時(shi)的(de)(de)(de)收(shou)(shou)縮、偏析等。如(ru)果液(ye)體(ti)合金(jin)(jin)不(bu)易(yi)氧化(hua)，熔(rong)液(ye)不(bu)易(yi)吸收(shou)(shou)氣(qi)體(ti)；澆注時(shi)金(jin)(jin)屬熔(rong)液(ye)容(rong)易(yi)充滿型(xing)腔；凝固時(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)不(bu)易(yi)產生(sheng)(sheng)(sheng)縮孔，而(er)且化(hua)學成(cheng)分均勻；冷卻時(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)不(bu)發生(sheng)(sheng)(sheng)變(bian)形和開裂，這(zhe)樣的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造金(jin)(jin)屬就(jiu)被認為有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造性能，容(rong)易(yi)鑄(zhu)(zhu)成(cheng)完整而(er)優質的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)。相反，鑄(zhu)(zhu)造金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造性能不(bu)良，則容(rong)易(yi)使鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)產生(sheng)(sheng)(sheng)缺(que)陷。為了保(bao)證鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)質量，必須增(zeng)加(jia)相應(ying)的(de)(de)(de)工藝(yi)措(cuo)施(shi)，因此就(jiu)有(you)可能提高鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產成(cheng)本(ben)。
1. 合金(jin)的流動性
合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)流(liu)動性是(shi)指液態(tai)合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)流(liu)動能力，即液態(tai)合(he)(he)金(jin)充滿鑄(zhu)型的(de)(de)(de)能力。流(liu)動性好的(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)，易(yi)于(yu)充滿薄而復雜的(de)(de)(de)鑄(zhu)型腔，便于(yu)澆注出輪廓清晰的(de)(de)(de)鑄(zhu)件(jian)，減(jian)少(shao)澆注不(bu)足、冷隔等缺(que)陷(xian)；有利于(yu)液體合(he)(he)金(jin)中(zhong)氣體和(he)非金(jin)屬夾(jia)雜物的(de)(de)(de)上浮(fu)與(yu)排出，有利于(yu)對合(he)(he)金(jin)凝固過程(cheng)中(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)收縮進行(xing)補縮，減(jian)少(shao)鑄(zhu)件(jian)中(zhong)氣孔(kong)、夾(jia)渣、縮孔(kong)、縮松(song)等缺(que)陷(xian)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)。因此(ci)，合(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)流(liu)動性直接(jie)影響到鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)質量，良好的(de)(de)(de)流(liu)動性是(shi)獲得優(you)質鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)基本條(tiao)件(jian)。
合(he)金的充型能力取(qu)決(jue)于金屬液本身的流動能力，同時又受(shou)鑄型性質、澆注條件及鑄件結構等影(ying)(ying)響。影(ying)(ying)響流動性的因素主要包括(kuo)以下三個方面：
①. 合金的化(hua)學(xue)成分
合金(jin)的(de)(de)化學成(cheng)分不同(tong)，它們(men)的(de)(de)熔點及(ji)結晶溫度范圍(wei)不同(tong)，其(qi)(qi)流(liu)(liu)動性也不同(tong)。共(gong)晶成(cheng)分的(de)(de)合金(jin)流(liu)(liu)動性最好，其(qi)(qi)結晶是在(zai)恒溫下進行，凝(ning)固(gu)(gu)(gu)(gu)時從表(biao)面(mian)逐(zhu)層向中心發(fa)展，已凝(ning)固(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)硬殼(ke)內(nei)表(biao)面(mian)比較(jiao)光(guang)滑，對尚未凝(ning)固(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)液(ye)體流(liu)(liu)動阻力小；隨著結晶溫度范圍(wei)的(de)(de)擴大(da)，較(jiao)早形(xing)成(cheng)的(de)(de)樹(shu)枝狀晶體，使凝(ning)固(gu)(gu)(gu)(gu)的(de)(de)硬殼(ke)內(nei)表(biao)面(mian)參(can)差不齊(qi)，將(jiang)阻礙金(jin)屬的(de)(de)流(liu)(liu)動。因此，從流(liu)(liu)動性考慮，宜選(xuan)用共(gong)晶成(cheng)分或窄結晶溫度范圍(wei)的(de)(de)合金(jin)作為(wei)鑄(zhu)(zhu)造合金(jin)。其(qi)(qi)中灰鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)(de)流(liu)(liu)動性最好，鑄(zhu)(zhu)鋼的(de)(de)流(liu)(liu)動性最差。
②. 澆注(zhu)溫度
澆(jiao)(jiao)(jiao)注溫(wen)度(du)(du)對合金(jin)的(de)(de)充(chong)型能(neng)力(li)有(you)著決定(ding)性的(de)(de)影響。在一定(ding)的(de)(de)范圍內，澆(jiao)(jiao)(jiao)注溫(wen)度(du)(du)愈高，合金(jin)液的(de)(de)黏度(du)(du)愈低(di)，且(qie)在鑄型中流(liu)動(dong)的(de)(de)時(shi)間增(zeng)長，充(chong)型能(neng)力(li)增(zeng)強，反(fan)之充(chong)型能(neng)力(li)差。因此(ci)，為防止澆(jiao)(jiao)(jiao)不足(zu)和(he)冷隔缺陷(xian)的(de)(de)產(chan)生，對薄壁鑄件或(huo)流(liu)動(dong)性較差的(de)(de)合金(jin)可適當提高澆(jiao)(jiao)(jiao)注溫(wen)度(du)(du)。但澆(jiao)(jiao)(jiao)注溫(wen)度(du)(du)過高，液態合金(jin)的(de)(de)收縮增(zeng)大，吸氣(qi)(qi)量增(zeng)大，氧化嚴重。容(rong)易(yi)導(dao)致縮孔、縮松、粘砂、氣(qi)(qi)孔、粗(cu)晶(jing)等缺陷(xian)，因此(ci)，在保證充(chong)型能(neng)力(li)足(zu)夠的(de)(de)條件下，應盡量降低(di)澆(jiao)(jiao)(jiao)注溫(wen)度(du)(du)，復雜薄壁件取上限(xian)。
③. 鑄型的結(jie)構(gou)特(te)征
鑄(zhu)(zhu)型中(zhong)凡能增加金(jin)屬(shu)液(ye)流動阻力(li)(li)和(he)冷卻(que)速度的(de)(de)因(yin)素，如(ru)型腔的(de)(de)表面粗(cu)糙(cao)、排(pai)氣(qi)不(bu)暢、內澆道尺寸過小、鑄(zhu)(zhu)型材料導熱性(xing)大(da)；鑄(zhu)(zhu)型型腔中(zhong)的(de)(de)產(chan)氣(qi)量及(ji)排(pai)氣(qi)能力(li)(li)；鑄(zhu)(zhu)件結(jie)構的(de)(de)復雜(za)程度和(he)表面粗(cu)糙(cao)度等，均會(hui)降低(di)金(jin)屬(shu)的(de)(de)流動性(xing)。凡是增大(da)冷卻(que)速度和(he)增大(da)流動阻力(li)(li)的(de)(de)因(yin)素都會(hui)降低(di)充型能力(li)(li)。如(ru)金(jin)屬(shu)型比砂型冷卻(que)快；薄壁鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)流動阻力(li)(li)大(da)，排(pai)氣(qi)不(bu)良時(shi)，氣(qi)體對合金(jin)產(chan)生背壓等都會(hui)降低(di)合金(jin)的(de)(de)充型能力(li)(li)。
2. 合金的收縮
鑄(zhu)件在凝(ning)固(gu)(gu)冷卻過程中(zhong)，體(ti)積(ji)與尺(chi)寸(cun)會逐漸(jian)減(jian)(jian)小，這種現象稱為(wei)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)。收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)是(shi)鑄(zhu)件中(zhong)許多缺陷，如(ru)縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)、縮(suo)(suo)(suo)松、裂紋和殘余(yu)應(ying)力等產生的基本原(yuan)因(yin)。合(he)金(jin)的收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)過程經歷液(ye)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)、凝(ning)固(gu)(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)和固(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)和凝(ning)固(gu)(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)引起的合(he)金(jin)體(ti)積(ji)減(jian)(jian)小，稱為(wei)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(zhu)件尺(chi)寸(cun)減(jian)(jian)小，稱為(wei)線收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)。
體收(shou)縮是(shi)鑄件(jian)(jian)產生縮孔、縮松(song)的(de)根本原因，線收(shou)縮是(shi)鑄件(jian)(jian)產生應力、變形與(yu)裂紋的(de)根本原因。
①. 縮(suo)孔和縮(suo)松
金屬液在凝(ning)固(gu)過程中(zhong)，合金的(de)(de)液態收(shou)縮值和凝(ning)固(gu)收(shou)縮值大于(yu)固(gu)態收(shou)縮值，且(qie)得不到補(bu)償。縮孔產生的(de)(de)部(bu)位在鑄件最(zui)后凝(ning)固(gu)區(qu)域，此(ci)區(qu)域也稱(cheng)熱節。如(ru)圖1-1所示為縮孔的(de)(de)形成示意圖。
圖1-2所示為縮(suo)松的(de)形成示意(yi)圖。縮(suo)松主要出現在(zai)糊狀(zhuang)凝(ning)固的(de)合金中，或(huo)斷面(mian)較大的(de)鑄(zhu)件壁中。一般出現在(zai)鑄(zhu)件壁的(de)軸線區域、熱節處、冒口根(gen)部和內澆口附近，也常分布(bu)在(zai)集中縮(suo)孔的(de)下方。
縮孔(kong)(kong)和(he)縮松(song)會(hui)降低鑄件的力學性能，縮松(song)還會(hui)降低鑄件的氣密(mi)性。采用定向凝固(gu)原則可(ke)防止縮孔(kong)(kong)產生，如圖(tu)1-3所示。
②. 鑄造應(ying)力
鑄件(jian)凝固(gu)收縮(suo)時，使鑄件(jian)的(de)(de)體積和長度發生(sheng)變(bian)化，如果收縮(suo)受(shou)阻(zu)，就(jiu)會(hui)在鑄件(jian)中產生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)，這種(zhong)應(ying)(ying)力(li)(li)不是由外加(jia)載(zai)荷產生(sheng)的(de)(de)，而是鑄造本身的(de)(de)原因，故稱為鑄造（內）應(ying)(ying)力(li)(li)。它主要包括熱應(ying)(ying)力(li)(li)和機(ji)械應(ying)(ying)力(li)(li)。這兩(liang)種(zhong)應(ying)(ying)力(li)(li)得不到及時消(xiao)除，同(tong)時產生(sheng)作用會(hui)引(yin)起鑄件(jian)的(de)(de)變(bian)形，甚至(zhi)產生(sheng)裂紋。
a. 熱應(ying)力(li)：由于鑄件壁(bi)厚不(bu)均(jun)勻、冷(leng)卻不(bu)一(yi)致導致的應(ying)力(li)。一(yi)般(ban)在厚壁(bi)處產生拉應(ying)力(li)，薄(bo)壁(bi)處產生壓應(ying)力(li)。
b. 機械應(ying)力：當(dang)鑄(zhu)件(jian)收縮時，受到鑄(zhu)型(xing)、型(xing)芯和(he)澆冒(mao)口(kou)等機械阻礙而產生的應(ying)力。機械應(ying)力一般為拉應(ying)力。
③. 減小與(yu)消除應力的方法
鑄(zhu)件冷卻收(shou)縮不均，固態(tai)收(shou)縮受阻形(xing)成(cheng)的應(ying)力會(hui)降低零件的承載能力，應(ying)力較(jiao)大時，會(hui)導致鑄(zhu)件發(fa)生變形(xing)或開裂。
在鑄(zhu)(zhu)造(zao)工(gong)藝(yi)方面采(cai)用退讓性(xing)好的(de)(de)型(xing)砂和芯砂，合(he)(he)理設(she)置澆注系統與(yu)冒口，使(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)各部分(fen)冷卻(que)溫度差減小。采(cai)取合(he)(he)適的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)工(gong)藝(yi)，使(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)凝固過程符合(he)(he)同(tong)時凝固的(de)(de)原(yuan)則；在鑄(zhu)(zhu)件(jian)結(jie)構(gou)上，盡量設(she)計(ji)成壁(bi)厚均勻(yun)、壁(bi)與(yu)壁(bi)之(zhi)間連接均勻(yun)、熱節小而分(fen)散的(de)(de)結(jie)構(gou)；及時對鑄(zhu)(zhu)件(jian)進行消(xiao)除應力(li)退火，以(yi)消(xiao)除其鑄(zhu)(zhu)造(zao)應力(li)。
一般來說，具有恒定凝(ning)(ning)固(gu)溫(wen)度(du)的(de)(de)金屬和(he)合金（如(ru)共晶凝(ning)(ning)固(gu)）易(yi)(yi)形成(cheng)(cheng)集中(zhong)縮(suo)孔，合金的(de)(de)凝(ning)(ning)固(gu)溫(wen)度(du)范圍(wei)愈(yu)寬(kuan)，則愈(yu)易(yi)(yi)形成(cheng)(cheng)分散(san)的(de)(de)縮(suo)孔，即縮(suo)松。工藝上控制縮(suo)孔的(de)(de)方法(fa)是使鑄件實(shi)(shi)現順序凝(ning)(ning)固(gu)，在(zai)鑄件最后凝(ning)(ning)固(gu)的(de)(de)部位進行補(bu)縮(suo)，實(shi)(shi)現自下而(er)上的(de)(de)順序凝(ning)(ning)固(gu)和(he)補(bu)縮(suo)，在(zai)上部最后凝(ning)(ning)固(gu)的(de)(de)地(di)方設置冒口，將縮(suo)孔移(yi)到冒口中(zhong)去。
工藝上控制鑄(zhu)造(zao)應(ying)力(li)的(de)(de)主要方法是(shi)使鑄(zhu)件(jian)實(shi)現同時凝(ning)固。此外改善型砂(sha)、芯砂(sha)的(de)(de)退讓性，掌握好落砂(sha)的(de)(de)時間，并合理設計鑄(zhu)件(jian)等(deng)都能減少鑄(zhu)造(zao)應(ying)力(li)。對(dui)于鑄(zhu)件(jian)內的(de)(de)殘余應(ying)力(li)，可通過去應(ying)力(li)退火加(jia)以消除。
金屬(shu)的(de)鑄(zhu)造(zao)性能對(dui)鑄(zhu)件(jian)結構的(de)要求是有助于金屬(shu)充(chong)型，使(shi)由收縮造(zao)成(cheng)的(de)變形和開裂(lie)減少或不發生(sheng)。
在設計鑄(zhu)(zhu)(zhu)件結構(gou)(gou)時，還(huan)要考慮到(dao)金屬鑄(zhu)(zhu)(zhu)造性能(neng)的優劣，否(fou)則鑄(zhu)(zhu)(zhu)件就會出現澆注(zhu)不足、縮孔、縮松、冷(leng)隔、鑄(zhu)(zhu)(zhu)造應(ying)力、變(bian)形和裂(lie)紋等。往(wang)往(wang)在采用更合理的鑄(zhu)(zhu)(zhu)件結構(gou)(gou)后，便可(ke)除這些缺陷。因此，應(ying)使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件結構(gou)(gou)有利于合金液的充(chong)型，并(bing)能(neng)減(jian)輕或避免因合金收縮帶(dai)來的鑄(zhu)(zhu)(zhu)件缺陷。
