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)(he)金的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)包(bao)括(kuo)有鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)用(yong)液(ye)體(ti)合(he)(he)金的氧化性(xing)、吸(xi)氣(qi)性(xing)、流動(dong)性(xing)及冷卻凝固時(shi)的收(shou)縮、偏析等。如果液(ye)體(ti)合(he)(he)金不(bu)易氧化，熔液(ye)不(bu)易吸(xi)收(shou)氣(qi)體(ti)；澆注時(shi)金屬(shu)熔液(ye)容易充滿型腔；凝固時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)易產生(sheng)縮孔，而且化學成分均勻；冷卻時(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)發生(sheng)變形和開(kai)裂，這樣的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金屬(shu)就(jiu)(jiu)被認為(wei)有良好的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)，容易鑄(zhu)(zhu)(zhu)成完整而優質(zhi)(zhi)的鑄(zhu)(zhu)(zhu)件。相反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金屬(shu)的鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)不(bu)良，則容易使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件產生(sheng)缺陷。為(wei)了(le)保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的質(zhi)(zhi)量，必須增加相應的工(gong)藝措施，因此(ci)就(jiu)(jiu)有可能(neng)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的生(sheng)產成本。
1. 合金的流動性(xing)
合(he)金(jin)的(de)(de)流動(dong)(dong)性是指液態(tai)合(he)金(jin)的(de)(de)流動(dong)(dong)能力(li)，即液態(tai)合(he)金(jin)充滿鑄型的(de)(de)能力(li)。流動(dong)(dong)性好的(de)(de)合(he)金(jin)，易(yi)于充滿薄而復雜(za)的(de)(de)鑄型腔，便于澆注(zhu)出(chu)輪廓清晰的(de)(de)鑄件(jian)(jian)，減少(shao)澆注(zhu)不足、冷隔等(deng)缺(que)陷；有利于液體合(he)金(jin)中氣體和非金(jin)屬夾(jia)雜(za)物的(de)(de)上浮與排出(chu)，有利于對合(he)金(jin)凝固(gu)過程中產(chan)生的(de)(de)收縮(suo)(suo)進行補(bu)縮(suo)(suo)，減少(shao)鑄件(jian)(jian)中氣孔、夾(jia)渣、縮(suo)(suo)孔、縮(suo)(suo)松等(deng)缺(que)陷的(de)(de)產(chan)生。因此，合(he)金(jin)的(de)(de)流動(dong)(dong)性直(zhi)接影響到鑄件(jian)(jian)的(de)(de)質量，良好的(de)(de)流動(dong)(dong)性是獲得優質鑄件(jian)(jian)的(de)(de)基本條件(jian)(jian)。
合金的(de)充型(xing)能力取(qu)決于金屬液(ye)本身的(de)流(liu)動能力，同時又受鑄型(xing)性(xing)質(zhi)、澆注條件(jian)及(ji)鑄件(jian)結構等影(ying)(ying)響。影(ying)(ying)響流(liu)動性(xing)的(de)因(yin)素主要包括以下三個方面：
①. 合金的化(hua)學成分
合(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)化學成(cheng)(cheng)分不同，它們的(de)熔點(dian)及結晶(jing)溫(wen)度范(fan)(fan)圍(wei)不同，其流動(dong)(dong)性(xing)也不同。共晶(jing)成(cheng)(cheng)分的(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)流動(dong)(dong)性(xing)最(zui)好(hao)，其結晶(jing)是在恒溫(wen)下進行，凝固(gu)時從表(biao)面(mian)逐層向中心發展，已凝固(gu)的(de)硬殼內表(biao)面(mian)比較光滑，對尚未凝固(gu)的(de)液體流動(dong)(dong)阻力小(xiao)；隨著結晶(jing)溫(wen)度范(fan)(fan)圍(wei)的(de)擴大，較早形成(cheng)(cheng)的(de)樹枝狀晶(jing)體，使凝固(gu)的(de)硬殼內表(biao)面(mian)參(can)差(cha)不齊，將(jiang)阻礙金(jin)(jin)屬的(de)流動(dong)(dong)。因此，從流動(dong)(dong)性(xing)考慮(lv)，宜選用共晶(jing)成(cheng)(cheng)分或窄結晶(jing)溫(wen)度范(fan)(fan)圍(wei)的(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)作為鑄造(zao)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)。其中灰鑄鐵的(de)流動(dong)(dong)性(xing)最(zui)好(hao)，鑄鋼(gang)的(de)流動(dong)(dong)性(xing)最(zui)差(cha)。
②. 澆(jiao)注溫度
澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度對合金(jin)(jin)的充型(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力有(you)著決定性的影響。在(zai)一(yi)定的范圍內，澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度愈高(gao)(gao)，合金(jin)(jin)液(ye)的黏度愈低，且在(zai)鑄型(xing)(xing)(xing)(xing)中流動的時間(jian)增(zeng)(zeng)長，充型(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力增(zeng)(zeng)強，反之充型(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力差。因此，為防(fang)止澆(jiao)(jiao)不足和冷隔(ge)缺陷(xian)的產生，對薄(bo)壁鑄件(jian)(jian)或流動性較差的合金(jin)(jin)可適(shi)當提高(gao)(gao)澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度。但(dan)澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度過高(gao)(gao)，液(ye)態合金(jin)(jin)的收(shou)縮(suo)增(zeng)(zeng)大，吸氣量增(zeng)(zeng)大，氧化嚴(yan)重。容易導致(zhi)縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松、粘砂、氣孔(kong)、粗晶等缺陷(xian)，因此，在(zai)保證充型(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)力足夠的條件(jian)(jian)下(xia)，應盡量降低澆(jiao)(jiao)注(zhu)(zhu)溫(wen)度，復雜薄(bo)壁件(jian)(jian)取上限。
③. 鑄型的結構(gou)特征
鑄型中凡(fan)能增(zeng)(zeng)加金(jin)(jin)屬液流動阻力(li)(li)(li)和(he)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度的(de)(de)(de)因素，如型腔的(de)(de)(de)表(biao)面粗(cu)(cu)糙(cao)、排氣不(bu)(bu)暢、內澆道尺寸(cun)過小、鑄型材料導熱(re)性大；鑄型型腔中的(de)(de)(de)產氣量及(ji)排氣能力(li)(li)(li)；鑄件結構(gou)的(de)(de)(de)復雜(za)程度和(he)表(biao)面粗(cu)(cu)糙(cao)度等，均會(hui)降(jiang)低(di)金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)流動性。凡(fan)是增(zeng)(zeng)大冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度和(he)增(zeng)(zeng)大流動阻力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)因素都會(hui)降(jiang)低(di)充型能力(li)(li)(li)。如金(jin)(jin)屬型比(bi)砂型冷(leng)(leng)卻(que)快；薄壁鑄件的(de)(de)(de)流動阻力(li)(li)(li)大，排氣不(bu)(bu)良時(shi)，氣體(ti)對合金(jin)(jin)產生背壓等都會(hui)降(jiang)低(di)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)充型能力(li)(li)(li)。
2. 合金的收縮
鑄件在凝固(gu)冷(leng)卻(que)過程中(zhong)，體(ti)積與尺(chi)寸會逐漸(jian)減(jian)小，這種現象稱(cheng)(cheng)為(wei)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)。收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)是(shi)鑄件中(zhong)許多缺陷，如縮(suo)孔、縮(suo)松、裂紋(wen)和殘余應(ying)力等產生(sheng)的基本原(yuan)因。合金的收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)過程經歷液態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)、凝固(gu)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)和固(gu)態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)三(san)個階段。液態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)和凝固(gu)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)引起(qi)的合金體(ti)積減(jian)小，稱(cheng)(cheng)為(wei)體(ti)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)；固(gu)態收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)引起(qi)鑄件尺(chi)寸減(jian)小，稱(cheng)(cheng)為(wei)線(xian)收(shou)(shou)(shou)(shou)縮(suo)。
體(ti)收縮(suo)是鑄件(jian)產(chan)生縮(suo)孔、縮(suo)松的根本(ben)原因，線收縮(suo)是鑄件(jian)產(chan)生應力(li)、變形與裂紋的根本(ben)原因。
①. 縮孔(kong)和縮松
金(jin)屬液(ye)在凝(ning)固過程中，合金(jin)的(de)液(ye)態收(shou)縮(suo)(suo)值(zhi)和凝(ning)固收(shou)縮(suo)(suo)值(zhi)大于固態收(shou)縮(suo)(suo)值(zhi)，且得(de)不到補償。縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)產生的(de)部位在鑄件最后凝(ning)固區域，此區域也稱熱節。如圖1-1所示為縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)的(de)形成示意圖。
圖1-2所示(shi)為縮(suo)松的形成(cheng)示(shi)意圖。縮(suo)松主(zhu)要出現(xian)在(zai)糊(hu)狀凝固(gu)的合(he)金中(zhong)，或斷面(mian)較大的鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁中(zhong)。一般(ban)出現(xian)在(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)壁的軸線區域、熱節處、冒(mao)口根部和(he)內澆(jiao)口附(fu)近，也(ye)常分布在(zai)集中(zhong)縮(suo)孔的下方。
縮(suo)孔和縮(suo)松會降低鑄(zhu)件的(de)力學性能，縮(suo)松還會降低鑄(zhu)件的(de)氣密性。采用(yong)定(ding)向凝固原(yuan)則可防止縮(suo)孔產(chan)生，如圖1-3所示(shi)。
②. 鑄造應力(li)
鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)凝固收縮時，使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)體積和長度(du)發生變化，如果收縮受阻，就(jiu)會(hui)在鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)中產生應(ying)(ying)力(li)(li)，這種(zhong)應(ying)(ying)力(li)(li)不(bu)是(shi)由外加載荷產生的(de)，而是(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造本身的(de)原因，故稱為(wei)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造（內(nei)）應(ying)(ying)力(li)(li)。它主要包括熱(re)應(ying)(ying)力(li)(li)和機(ji)械(xie)應(ying)(ying)力(li)(li)。這兩種(zhong)應(ying)(ying)力(li)(li)得不(bu)到(dao)及時消除，同時產生作用會(hui)引起鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)變形，甚(shen)至(zhi)產生裂紋。
a. 熱(re)應(ying)力：由于鑄件(jian)壁(bi)厚不(bu)均(jun)勻、冷(leng)卻不(bu)一致(zhi)(zhi)導致(zhi)(zhi)的應(ying)力。一般在(zai)厚壁(bi)處(chu)產生拉應(ying)力，薄壁(bi)處(chu)產生壓應(ying)力。
b. 機(ji)械(xie)應(ying)(ying)力(li)：當鑄件收縮時，受(shou)到(dao)鑄型(xing)、型(xing)芯和澆冒口等(deng)機(ji)械(xie)阻礙而產生的(de)應(ying)(ying)力(li)。機(ji)械(xie)應(ying)(ying)力(li)一(yi)般為拉應(ying)(ying)力(li)。
③. 減小與消除應力的方法
鑄(zhu)件(jian)冷(leng)卻收縮不均，固(gu)態(tai)收縮受阻形(xing)成的應力(li)會(hui)降低零件(jian)的承載能(neng)力(li)，應力(li)較大時，會(hui)導(dao)致鑄(zhu)件(jian)發生(sheng)變(bian)形(xing)或開裂。
在鑄(zhu)造(zao)工藝方面采用退讓(rang)性好的(de)(de)型砂和芯砂，合理設置澆(jiao)注系統與冒口，使鑄(zhu)件各部(bu)分冷卻溫度(du)差減小(xiao)。采取合適的(de)(de)鑄(zhu)造(zao)工藝，使鑄(zhu)件的(de)(de)凝(ning)固(gu)過程符合同時凝(ning)固(gu)的(de)(de)原則(ze)；在鑄(zhu)件結(jie)構上(shang)，盡量設計(ji)成壁(bi)(bi)厚(hou)均勻(yun)、壁(bi)(bi)與壁(bi)(bi)之(zhi)間(jian)連接均勻(yun)、熱節小(xiao)而分散的(de)(de)結(jie)構；及(ji)時對鑄(zhu)件進(jin)行(xing)消(xiao)除應力退火，以消(xiao)除其鑄(zhu)造(zao)應力。
一般來說(shuo)，具有恒定凝固(gu)(gu)溫度的金(jin)(jin)屬(shu)和合金(jin)(jin)（如(ru)共晶凝固(gu)(gu)）易(yi)(yi)形(xing)(xing)成(cheng)集(ji)中縮(suo)孔，合金(jin)(jin)的凝固(gu)(gu)溫度范圍愈寬，則(ze)愈易(yi)(yi)形(xing)(xing)成(cheng)分(fen)散的縮(suo)孔，即縮(suo)松。工藝上(shang)(shang)控制(zhi)縮(suo)孔的方(fang)法是使鑄件實現(xian)順(shun)序凝固(gu)(gu)，在鑄件最后(hou)凝固(gu)(gu)的部位進行補(bu)縮(suo)，實現(xian)自下(xia)而上(shang)(shang)的順(shun)序凝固(gu)(gu)和補(bu)縮(suo)，在上(shang)(shang)部最后(hou)凝固(gu)(gu)的地方(fang)設置冒口，將(jiang)縮(suo)孔移到冒口中去(qu)。
工(gong)藝上控制鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)應(ying)力(li)(li)的主要方法是使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)實現同(tong)時凝固。此外改善型砂、芯砂的退(tui)讓性，掌(zhang)握好落砂的時間，并合理設計鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)等(deng)都能減(jian)少(shao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)應(ying)力(li)(li)。對于鑄(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)(jian)內的殘(can)余應(ying)力(li)(li)，可通過去應(ying)力(li)(li)退(tui)火(huo)加(jia)以(yi)消除。
金屬(shu)的(de)鑄造性能(neng)對鑄件(jian)結構的(de)要求是有助于金屬(shu)充型，使由收(shou)縮造成的(de)變形和(he)開裂減少(shao)或不發生。
在(zai)設計鑄(zhu)件結(jie)(jie)構時(shi)，還要考慮到金屬鑄(zhu)造性能(neng)的(de)(de)優劣，否則鑄(zhu)件就會出現澆注不足、縮(suo)孔、縮(suo)松、冷(leng)隔(ge)、鑄(zhu)造應(ying)力、變形和裂紋等。往(wang)往(wang)在(zai)采用更(geng)合(he)理(li)的(de)(de)鑄(zhu)件結(jie)(jie)構后，便(bian)可除這些缺(que)陷。因此，應(ying)使鑄(zhu)件結(jie)(jie)構有(you)利于(yu)合(he)金液的(de)(de)充型，并(bing)能(neng)減輕或避免因合(he)金收縮(suo)帶(dai)來的(de)(de)鑄(zhu)件缺(que)陷。
