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)金的鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)包括有鑄(zhu)造(zao)(zao)用液體(ti)(ti)合(he)金的氧化(hua)(hua)性(xing)、吸氣性(xing)、流動性(xing)及冷(leng)(leng)卻(que)(que)凝(ning)固時的收縮(suo)、偏析(xi)等。如果液體(ti)(ti)合(he)金不(bu)易(yi)(yi)氧化(hua)(hua)，熔(rong)液不(bu)易(yi)(yi)吸收氣體(ti)(ti)；澆(jiao)注時金屬(shu)熔(rong)液容(rong)易(yi)(yi)充滿(man)型腔；凝(ning)固時鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)不(bu)易(yi)(yi)產(chan)生(sheng)縮(suo)孔，而且化(hua)(hua)學成分均勻；冷(leng)(leng)卻(que)(que)時鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)不(bu)發生(sheng)變(bian)形和(he)開裂(lie)，這樣的鑄(zhu)造(zao)(zao)金屬(shu)就被認為有良(liang)好的鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，容(rong)易(yi)(yi)鑄(zhu)成完整而優質(zhi)的鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)。相(xiang)反，鑄(zhu)造(zao)(zao)金屬(shu)的鑄(zhu)造(zao)(zao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)不(bu)良(liang)，則容(rong)易(yi)(yi)使鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)產(chan)生(sheng)缺陷。為了保證(zheng)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)的質(zhi)量(liang)，必(bi)須增加相(xiang)應的工藝措施(shi)，因此就有可能(neng)(neng)(neng)提高鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)的生(sheng)產(chan)成本(ben)。

1. 合金(jin)的流(liu)動性

  合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)性(xing)是指(zhi)液(ye)態(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)能力，即液(ye)態(tai)(tai)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)充滿鑄(zhu)型的(de)(de)(de)能力。流(liu)(liu)動(dong)(dong)性(xing)好的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)，易于(yu)充滿薄而復雜的(de)(de)(de)鑄(zhu)型腔，便于(yu)澆(jiao)(jiao)注出輪(lun)廓清晰的(de)(de)(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)，減(jian)少澆(jiao)(jiao)注不足、冷隔等缺陷；有利于(yu)液(ye)體(ti)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)中氣體(ti)和(he)非金(jin)(jin)屬夾雜物的(de)(de)(de)上浮與排(pai)出，有利于(yu)對(dui)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)凝固過程中產生的(de)(de)(de)收縮(suo)進行(xing)補(bu)縮(suo)，減(jian)少鑄(zhu)件(jian)(jian)中氣孔(kong)、夾渣、縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松等缺陷的(de)(de)(de)產生。因(yin)此，合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)性(xing)直接影響到鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)質(zhi)量，良好的(de)(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)性(xing)是獲得(de)優質(zhi)鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)基本條件(jian)(jian)。

  合金(jin)的充型能(neng)力(li)取決于金(jin)屬液本(ben)身(shen)的流動能(neng)力(li)，同時又受鑄(zhu)型性質、澆注條件(jian)及(ji)鑄(zhu)件(jian)結構等影響。影響流動性的因素主要包括以下三個(ge)方(fang)面(mian)：

 ①. 合金的化(hua)學成分

  合(he)金(jin)的(de)(de)(de)化學成分不同(tong)(tong)，它們的(de)(de)(de)熔點及結(jie)晶溫(wen)度范圍不同(tong)(tong)，其流(liu)(liu)(liu)動(dong)性也不同(tong)(tong)。共(gong)晶成分的(de)(de)(de)合(he)金(jin)流(liu)(liu)(liu)動(dong)性最(zui)(zui)好，其結(jie)晶是在恒溫(wen)下進(jin)行，凝(ning)固時(shi)從(cong)表面(mian)(mian)逐層(ceng)向中(zhong)(zhong)心發展，已(yi)凝(ning)固的(de)(de)(de)硬(ying)殼內表面(mian)(mian)比較光滑，對(dui)尚未凝(ning)固的(de)(de)(de)液體(ti)流(liu)(liu)(liu)動(dong)阻力(li)小；隨著(zhu)結(jie)晶溫(wen)度范圍的(de)(de)(de)擴大，較早形成的(de)(de)(de)樹(shu)枝狀(zhuang)晶體(ti)，使(shi)凝(ning)固的(de)(de)(de)硬(ying)殼內表面(mian)(mian)參差不齊，將阻礙金(jin)屬的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動(dong)。因(yin)此，從(cong)流(liu)(liu)(liu)動(dong)性考慮，宜選(xuan)用(yong)共(gong)晶成分或(huo)窄結(jie)晶溫(wen)度范圍的(de)(de)(de)合(he)金(jin)作為(wei)鑄(zhu)造合(he)金(jin)。其中(zhong)(zhong)灰鑄(zhu)鐵的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動(dong)性最(zui)(zui)好，鑄(zhu)鋼的(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動(dong)性最(zui)(zui)差。

 ②. 澆注溫(wen)度

  澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度對合金的(de)充型(xing)(xing)能(neng)力(li)(li)有著決定性(xing)的(de)影(ying)響。在一(yi)定的(de)范(fan)圍內(nei)，澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度愈高，合金液(ye)的(de)黏(nian)度愈低(di)(di)，且在鑄型(xing)(xing)中流動(dong)的(de)時間增(zeng)長，充型(xing)(xing)能(neng)力(li)(li)增(zeng)強，反之充型(xing)(xing)能(neng)力(li)(li)差。因此，為防止(zhi)澆(jiao)(jiao)(jiao)不足(zu)和冷隔缺(que)陷(xian)的(de)產生，對薄(bo)壁(bi)鑄件或(huo)流動(dong)性(xing)較差的(de)合金可(ke)適(shi)當提高澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度。但澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度過高，液(ye)態(tai)合金的(de)收縮增(zeng)大(da)，吸氣量增(zeng)大(da)，氧化嚴重。容易導致縮孔、縮松、粘砂、氣孔、粗(cu)晶等缺(que)陷(xian)，因此，在保證(zheng)充型(xing)(xing)能(neng)力(li)(li)足(zu)夠的(de)條件下，應盡量降低(di)(di)澆(jiao)(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)(wen)度，復雜薄(bo)壁(bi)件取上限(xian)。

③. 鑄型的(de)結構(gou)特征

  鑄型(xing)中(zhong)凡能增(zeng)加金屬(shu)(shu)液流(liu)動阻力(li)和(he)冷(leng)卻速度(du)的(de)因素，如(ru)型(xing)腔的(de)表(biao)面粗糙(cao)、排(pai)氣不暢、內澆道(dao)尺(chi)寸過小、鑄型(xing)材料(liao)導熱性大(da)；鑄型(xing)型(xing)腔中(zhong)的(de)產氣量及排(pai)氣能力(li)；鑄件結構的(de)復雜程度(du)和(he)表(biao)面粗糙(cao)度(du)等，均會(hui)降(jiang)低金屬(shu)(shu)的(de)流(liu)動性。凡是增(zeng)大(da)冷(leng)卻速度(du)和(he)增(zeng)大(da)流(liu)動阻力(li)的(de)因素都(dou)會(hui)降(jiang)低充(chong)型(xing)能力(li)。如(ru)金屬(shu)(shu)型(xing)比砂(sha)型(xing)冷(leng)卻快；薄壁鑄件的(de)流(liu)動阻力(li)大(da)，排(pai)氣不良時，氣體對合金產生背(bei)壓(ya)等都(dou)會(hui)降(jiang)低合金的(de)充(chong)型(xing)能力(li)。

2. 合金的(de)收縮(suo)

  鑄件(jian)在(zai)凝(ning)固(gu)(gu)冷卻過程(cheng)中(zhong)，體積與尺(chi)寸會(hui)逐(zhu)漸減(jian)小(xiao)，這種現象稱(cheng)(cheng)為收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)。收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)是(shi)鑄件(jian)中(zhong)許多缺陷，如縮(suo)孔、縮(suo)松(song)、裂紋和(he)殘余應力(li)等(deng)產(chan)生的基本原因。合金的收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)過程(cheng)經歷(li)液態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)、凝(ning)固(gu)(gu)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)和(he)固(gu)(gu)態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)三(san)個階段。液態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)和(he)凝(ning)固(gu)(gu)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)引(yin)(yin)起(qi)的合金體積減(jian)小(xiao)，稱(cheng)(cheng)為體收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)；固(gu)(gu)態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)引(yin)(yin)起(qi)鑄件(jian)尺(chi)寸減(jian)小(xiao)，稱(cheng)(cheng)為線收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)。

 體收縮(suo)(suo)是(shi)鑄(zhu)件(jian)產(chan)生縮(suo)(suo)孔(kong)、縮(suo)(suo)松的根本原因(yin)(yin)，線收縮(suo)(suo)是(shi)鑄(zhu)件(jian)產(chan)生應力(li)、變形與裂(lie)紋的根本原因(yin)(yin)。

①. 縮孔和縮松

 金(jin)屬液在(zai)(zai)凝(ning)固(gu)(gu)過程中(zhong)，合(he)金(jin)的(de)液態收(shou)縮值和凝(ning)固(gu)(gu)收(shou)縮值大于固(gu)(gu)態收(shou)縮值，且得不到補償。縮孔產(chan)生的(de)部位在(zai)(zai)鑄件最后(hou)凝(ning)固(gu)(gu)區域，此區域也稱熱節。如(ru)圖(tu)1-1所(suo)示為縮孔的(de)形成示意圖(tu)。

 圖(tu)1-2所(suo)示為縮松的(de)(de)(de)形成示意圖(tu)。縮松主(zhu)要(yao)出(chu)現在糊狀凝(ning)固的(de)(de)(de)合金(jin)中(zhong)，或(huo)斷面較(jiao)大的(de)(de)(de)鑄件(jian)壁中(zhong)。一般出(chu)現在鑄件(jian)壁的(de)(de)(de)軸線(xian)區域(yu)、熱節處、冒(mao)口根部和(he)內澆口附近(jin)，也常分布(bu)在集中(zhong)縮孔的(de)(de)(de)下方。

  縮孔和(he)縮松(song)會(hui)降(jiang)低鑄件(jian)的力學性(xing)能，縮松(song)還會(hui)降(jiang)低鑄件(jian)的氣密(mi)性(xing)。采用定(ding)向凝(ning)固原則可(ke)防止縮孔產生，如圖1-3所(suo)示。

 ②. 鑄造應(ying)力(li)

  鑄(zhu)件凝固收縮時，使(shi)鑄(zhu)件的(de)體積和長度發生(sheng)變化，如果收縮受阻，就會(hui)在鑄(zhu)件中(zhong)產生(sheng)應力(li)，這種應力(li)不是由外加載荷產生(sheng)的(de)，而是鑄(zhu)造本身的(de)原因，故稱為鑄(zhu)造（內）應力(li)。它主要包(bao)括熱應力(li)和機械應力(li)。這兩(liang)種應力(li)得不到及(ji)時消除(chu)，同時產生(sheng)作用會(hui)引起鑄(zhu)件的(de)變形(xing)，甚(shen)至產生(sheng)裂紋。

  a. 熱應(ying)(ying)力(li)：由于鑄件壁厚不均(jun)勻、冷卻(que)不一致(zhi)導(dao)致(zhi)的(de)應(ying)(ying)力(li)。一般(ban)在厚壁處產生(sheng)拉(la)應(ying)(ying)力(li)，薄(bo)壁處產生(sheng)壓應(ying)(ying)力(li)。

  b. 機械(xie)應(ying)力：當鑄(zhu)件收縮時，受到(dao)鑄(zhu)型(xing)、型(xing)芯(xin)和澆冒口等機械(xie)阻(zu)礙而產生的(de)應(ying)力。機械(xie)應(ying)力一般為拉應(ying)力。

 ③. 減小(xiao)與消除應(ying)力的(de)方(fang)法(fa)

  鑄件冷(leng)卻收縮不均，固(gu)態收縮受(shou)阻形成的應力會降(jiang)低(di)零件的承載(zai)能力，應力較大(da)時，會導致鑄件發生變形或開裂(lie)。

  在鑄造工藝方面采用(yong)退(tui)(tui)讓(rang)性好的型砂和芯砂，合(he)理設置澆注系統(tong)與(yu)冒口，使(shi)鑄件各部分冷卻溫度差(cha)減小。采取合(he)適的鑄造工藝，使(shi)鑄件的凝固過(guo)程符(fu)合(he)同時凝固的原則；在鑄件結構上，盡量(liang)設計成(cheng)壁(bi)厚均(jun)勻、壁(bi)與(yu)壁(bi)之間連接均(jun)勻、熱(re)節小而分散的結構；及(ji)時對鑄件進行消除應(ying)力退(tui)(tui)火，以消除其鑄造應(ying)力。

  一(yi)般來說(shuo)，具有恒定凝固(gu)(gu)溫度(du)的(de)金屬和合金（如共晶(jing)凝固(gu)(gu)）易形成(cheng)集中縮(suo)孔(kong)，合金的(de)凝固(gu)(gu)溫度(du)范圍(wei)愈寬，則愈易形成(cheng)分散的(de)縮(suo)孔(kong)，即縮(suo)松。工藝上(shang)控(kong)制縮(suo)孔(kong)的(de)方法(fa)是使(shi)鑄(zhu)件(jian)實現(xian)順序凝固(gu)(gu)，在(zai)鑄(zhu)件(jian)最后凝固(gu)(gu)的(de)部位(wei)進行補縮(suo)，實現(xian)自下而(er)上(shang)的(de)順序凝固(gu)(gu)和補縮(suo)，在(zai)上(shang)部最后凝固(gu)(gu)的(de)地方設置(zhi)冒口(kou)，將縮(suo)孔(kong)移到冒口(kou)中去(qu)。

  工(gong)藝上控制鑄(zhu)造應(ying)力(li)(li)的主(zhu)要方(fang)法是使(shi)鑄(zhu)件實(shi)現同時(shi)凝固。此(ci)外改善型砂(sha)、芯砂(sha)的退讓(rang)性，掌握好落砂(sha)的時(shi)間，并合理設(she)計(ji)鑄(zhu)件等都(dou)能減少(shao)鑄(zhu)造應(ying)力(li)(li)。對于鑄(zhu)件內的殘余應(ying)力(li)(li)，可通過去應(ying)力(li)(li)退火加以消除。

  金(jin)屬的鑄(zhu)造性能對(dui)鑄(zhu)件結構的要求是有助(zhu)于(yu)金(jin)屬充型，使由(you)收縮造成的變形和開裂(lie)減少或不發生。

  在設計鑄(zhu)件(jian)(jian)結(jie)構(gou)時(shi)，還要考慮到金(jin)屬鑄(zhu)造性能的優劣，否則鑄(zhu)件(jian)(jian)就會出現澆(jiao)注不足、縮孔、縮松(song)、冷隔(ge)、鑄(zhu)造應(ying)(ying)力、變(bian)形和裂(lie)紋等。往往在采用更(geng)合理的鑄(zhu)件(jian)(jian)結(jie)構(gou)后，便可(ke)除這(zhe)些缺陷(xian)。因此，應(ying)(ying)使鑄(zhu)件(jian)(jian)結(jie)構(gou)有利于合金(jin)液的充型，并能減輕(qing)或避免因合金(jin)收縮帶來的鑄(zhu)件(jian)(jian)缺陷(xian)。