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)(jin)的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)包括有鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)用液(ye)體合金(jin)(jin)(jin)的(de)氧化性(xing)(xing)(xing)、吸(xi)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)、流動性(xing)(xing)(xing)及(ji)冷卻凝固(gu)時的(de)收縮(suo)、偏析(xi)等(deng)。如果液(ye)體合金(jin)(jin)(jin)不易(yi)(yi)氧化，熔液(ye)不易(yi)(yi)吸(xi)收氣(qi)體；澆(jiao)注時金(jin)(jin)(jin)屬熔液(ye)容易(yi)(yi)充滿(man)型腔；凝固(gu)時鑄(zhu)(zhu)件不易(yi)(yi)產生(sheng)縮(suo)孔，而且化學成分均勻；冷卻時鑄(zhu)(zhu)件不發生(sheng)變形和(he)開(kai)裂，這(zhe)樣的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)金(jin)(jin)(jin)屬就被認(ren)為(wei)有良(liang)好的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，容易(yi)(yi)鑄(zhu)(zhu)成完整而優質(zhi)的(de)鑄(zhu)(zhu)件。相(xiang)反，鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)不良(liang)，則容易(yi)(yi)使鑄(zhu)(zhu)件產生(sheng)缺(que)陷。為(wei)了保證鑄(zhu)(zhu)件的(de)質(zhi)量，必(bi)須(xu)增加相(xiang)應(ying)的(de)工藝(yi)措(cuo)施(shi)，因此就有可能(neng)(neng)提高鑄(zhu)(zhu)件的(de)生(sheng)產成本。

1. 合金的流(liu)動性(xing)

  合(he)(he)金的(de)(de)流動(dong)性(xing)是指液態合(he)(he)金的(de)(de)流動(dong)能力，即(ji)液態合(he)(he)金充(chong)滿鑄(zhu)型(xing)的(de)(de)能力。流動(dong)性(xing)好的(de)(de)合(he)(he)金，易于(yu)充(chong)滿薄而(er)復雜(za)(za)的(de)(de)鑄(zhu)型(xing)腔(qiang)，便(bian)于(yu)澆(jiao)注出(chu)輪廓清晰的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)，減少(shao)澆(jiao)注不足、冷隔等缺(que)陷；有利(li)于(yu)液體(ti)合(he)(he)金中(zhong)氣體(ti)和非金屬夾雜(za)(za)物的(de)(de)上浮(fu)與排出(chu)，有利(li)于(yu)對合(he)(he)金凝(ning)固過程中(zhong)產生(sheng)的(de)(de)收縮進行補縮，減少(shao)鑄(zhu)件(jian)中(zhong)氣孔、夾渣、縮孔、縮松等缺(que)陷的(de)(de)產生(sheng)。因此，合(he)(he)金的(de)(de)流動(dong)性(xing)直接影響到鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)質量，良好的(de)(de)流動(dong)性(xing)是獲得(de)優質鑄(zhu)件(jian)的(de)(de)基本條(tiao)件(jian)。

  合金的(de)(de)充型(xing)能力取決于金屬(shu)液(ye)本(ben)身的(de)(de)流(liu)動(dong)能力，同時(shi)又(you)受鑄(zhu)型(xing)性(xing)(xing)質、澆注條件及鑄(zhu)件結構等影(ying)響。影(ying)響流(liu)動(dong)性(xing)(xing)的(de)(de)因(yin)素主要包括以下三(san)個方面：

 ①. 合金的化學成分(fen)

  合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分不(bu)(bu)同，它們的(de)(de)(de)(de)(de)熔點及結晶(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)不(bu)(bu)同，其(qi)(qi)(qi)流動性(xing)也不(bu)(bu)同。共(gong)晶(jing)成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)流動性(xing)最(zui)好，其(qi)(qi)(qi)結晶(jing)是在恒溫下進(jin)行，凝固(gu)(gu)時從表面逐層向中心(xin)發展，已凝固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)殼內(nei)表面比較(jiao)光滑，對尚(shang)未凝固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)液體流動阻力小；隨著(zhu)結晶(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)擴大，較(jiao)早形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)樹枝狀(zhuang)晶(jing)體，使凝固(gu)(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)殼內(nei)表面參差不(bu)(bu)齊(qi)，將阻礙金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)流動。因此，從流動性(xing)考慮，宜選用共(gong)晶(jing)成(cheng)分或窄(zhai)結晶(jing)溫度(du)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)作為(wei)鑄(zhu)造合金(jin)(jin)。其(qi)(qi)(qi)中灰(hui)鑄(zhu)鐵的(de)(de)(de)(de)(de)流動性(xing)最(zui)好，鑄(zhu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)流動性(xing)最(zui)差。

 ②. 澆注溫(wen)度(du)

  澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)對(dui)(dui)合(he)(he)金的(de)(de)充(chong)型(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)有(you)著決(jue)定(ding)性的(de)(de)影(ying)響。在(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)范圍內，澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)愈高，合(he)(he)金液的(de)(de)黏度(du)(du)愈低，且在(zai)鑄型(xing)中流(liu)動的(de)(de)時間增長(chang)，充(chong)型(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)增強，反之充(chong)型(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)差。因(yin)此，為防止澆(jiao)(jiao)不足(zu)和(he)冷(leng)隔缺陷(xian)的(de)(de)產(chan)生(sheng)，對(dui)(dui)薄壁鑄件(jian)或流(liu)動性較差的(de)(de)合(he)(he)金可適當(dang)提高澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)。但澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)過高，液態(tai)合(he)(he)金的(de)(de)收縮增大，吸氣量增大，氧化嚴重。容易導(dao)致縮孔、縮松、粘砂、氣孔、粗晶等缺陷(xian)，因(yin)此，在(zai)保證充(chong)型(xing)能(neng)(neng)力(li)(li)足(zu)夠(gou)的(de)(de)條件(jian)下，應盡(jin)量降低澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)，復(fu)雜薄壁件(jian)取上限。

③. 鑄型的(de)結構(gou)特(te)征

  鑄型(xing)中凡能增加金(jin)(jin)屬液(ye)流(liu)(liu)動(dong)(dong)阻力和冷卻(que)速(su)度的(de)因素，如型(xing)腔的(de)表(biao)面粗糙、排(pai)氣(qi)不暢、內澆道尺寸過小、鑄型(xing)材料(liao)導熱(re)性(xing)大(da)；鑄型(xing)型(xing)腔中的(de)產氣(qi)量及排(pai)氣(qi)能力；鑄件(jian)結(jie)構的(de)復雜程度和表(biao)面粗糙度等，均(jun)會降(jiang)(jiang)低(di)金(jin)(jin)屬的(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)性(xing)。凡是增大(da)冷卻(que)速(su)度和增大(da)流(liu)(liu)動(dong)(dong)阻力的(de)因素都會降(jiang)(jiang)低(di)充型(xing)能力。如金(jin)(jin)屬型(xing)比砂型(xing)冷卻(que)快；薄壁鑄件(jian)的(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)阻力大(da)，排(pai)氣(qi)不良時，氣(qi)體對合金(jin)(jin)產生(sheng)背壓(ya)等都會降(jiang)(jiang)低(di)合金(jin)(jin)的(de)充型(xing)能力。

2. 合金(jin)的(de)收縮

  鑄(zhu)(zhu)件在(zai)凝(ning)固(gu)冷卻過(guo)(guo)程中(zhong)，體(ti)積與尺寸會逐漸(jian)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(zhu)(zhu)件中(zhong)許多(duo)缺陷，如縮(suo)(suo)(suo)孔(kong)、縮(suo)(suo)(suo)松、裂(lie)紋和(he)(he)殘余(yu)應力等產生的基本原因。合金的收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)過(guo)(guo)程經歷液態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)、凝(ning)固(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)和(he)(he)固(gu)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)三(san)個階段。液態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)和(he)(he)凝(ning)固(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)引起的合金體(ti)積減小，稱為體(ti)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)；固(gu)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)引起鑄(zhu)(zhu)件尺寸減小，稱為線(xian)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)。

 體收縮(suo)是鑄件(jian)產生縮(suo)孔、縮(suo)松的根本原因，線(xian)收縮(suo)是鑄件(jian)產生應(ying)力(li)、變形(xing)與裂紋的根本原因。

①. 縮孔和縮松

 金屬液在凝固(gu)(gu)過(guo)程(cheng)中，合金的液態收縮值(zhi)(zhi)和凝固(gu)(gu)收縮值(zhi)(zhi)大(da)于固(gu)(gu)態收縮值(zhi)(zhi)，且得(de)不(bu)到補償。縮孔(kong)產(chan)生(sheng)的部(bu)位(wei)在鑄(zhu)件最(zui)后(hou)凝固(gu)(gu)區域，此(ci)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(tu)1-2所示為縮(suo)松的(de)形成示意圖(tu)。縮(suo)松主(zhu)要出現在糊狀凝固的(de)合金中，或斷面(mian)較(jiao)大的(de)鑄件壁(bi)中。一般出現在鑄件壁(bi)的(de)軸(zhou)線(xian)區(qu)域、熱節(jie)處(chu)、冒口(kou)根部和內(nei)澆口(kou)附近，也(ye)常分布在集中縮(suo)孔(kong)的(de)下(xia)方。

  縮孔(kong)(kong)和縮松會(hui)降(jiang)低鑄件的(de)力學性(xing)能，縮松還會(hui)降(jiang)低鑄件的(de)氣密性(xing)。采用定向凝固(gu)原則可(ke)防止(zhi)縮孔(kong)(kong)產生，如(ru)圖1-3所示。

 ②. 鑄造應力(li)

  鑄(zhu)件凝固收縮時(shi)，使鑄(zhu)件的體積和(he)長度發生變化(hua)，如果收縮受阻，就(jiu)會在鑄(zhu)件中產生應(ying)力(li)，這(zhe)種(zhong)應(ying)力(li)不是(shi)由(you)外加載(zai)荷產生的，而是(shi)鑄(zhu)造本身(shen)的原因，故(gu)稱(cheng)為(wei)鑄(zhu)造（內(nei)）應(ying)力(li)。它(ta)主要包括熱應(ying)力(li)和(he)機械應(ying)力(li)。這(zhe)兩種(zhong)應(ying)力(li)得不到(dao)及時(shi)消除，同時(shi)產生作用會引起鑄(zhu)件的變形，甚至產生裂紋。

  a. 熱(re)應力：由于鑄件壁厚(hou)不均勻、冷卻不一(yi)致(zhi)導(dao)致(zhi)的應力。一(yi)般在厚(hou)壁處產生拉(la)應力，薄壁處產生壓應力。

  b. 機(ji)(ji)械應(ying)力：當鑄(zhu)件(jian)收縮(suo)時，受到(dao)鑄(zhu)型(xing)(xing)、型(xing)(xing)芯和澆冒(mao)口等機(ji)(ji)械阻礙而產生(sheng)的(de)應(ying)力。機(ji)(ji)械應(ying)力一(yi)般為拉應(ying)力。

 ③. 減小(xiao)與消除應力的方法(fa)

  鑄件冷卻收(shou)縮不均，固(gu)態收(shou)縮受阻形成的(de)應力(li)會(hui)降低零件的(de)承(cheng)載能(neng)力(li)，應力(li)較大時，會(hui)導致鑄件發生變形或開裂(lie)。

  在鑄(zhu)(zhu)造工(gong)藝方面采用(yong)退讓性(xing)好的型砂和芯(xin)砂，合理設(she)置澆(jiao)注(zhu)系統與(yu)冒口，使鑄(zhu)(zhu)件(jian)各部分冷卻溫(wen)度差(cha)減小。采取合適的鑄(zhu)(zhu)造工(gong)藝，使鑄(zhu)(zhu)件(jian)的凝(ning)固過(guo)程符合同時凝(ning)固的原(yuan)則；在鑄(zhu)(zhu)件(jian)結(jie)構上，盡量設(she)計成壁厚均勻、壁與(yu)壁之間連接均勻、熱節小而(er)分散的結(jie)構；及(ji)時對鑄(zhu)(zhu)件(jian)進(jin)行(xing)消除應力(li)退火，以消除其鑄(zhu)(zhu)造應力(li)。

  一般來說，具有恒定凝(ning)固(gu)溫(wen)(wen)度的(de)(de)金屬和合金（如共晶凝(ning)固(gu)）易形成(cheng)集(ji)中(zhong)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)，合金的(de)(de)凝(ning)固(gu)溫(wen)(wen)度范圍愈(yu)寬，則愈(yu)易形成(cheng)分(fen)散的(de)(de)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)，即縮(suo)(suo)松(song)。工藝(yi)上(shang)控制(zhi)縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)的(de)(de)方法是使鑄(zhu)件(jian)實現(xian)順序凝(ning)固(gu)，在(zai)鑄(zhu)件(jian)最后凝(ning)固(gu)的(de)(de)部位進(jin)行補縮(suo)(suo)，實現(xian)自下而(er)上(shang)的(de)(de)順序凝(ning)固(gu)和補縮(suo)(suo)，在(zai)上(shang)部最后凝(ning)固(gu)的(de)(de)地方設置冒(mao)(mao)口(kou)，將縮(suo)(suo)孔(kong)(kong)移到冒(mao)(mao)口(kou)中(zhong)去。

  工藝上控制鑄造應(ying)力(li)的主要(yao)方(fang)法是使(shi)鑄件(jian)(jian)實現(xian)同時(shi)凝固。此外改(gai)善型砂、芯砂的退讓性，掌握好落砂的時(shi)間(jian)，并(bing)合理設計鑄件(jian)(jian)等都(dou)能(neng)減少鑄造應(ying)力(li)。對于鑄件(jian)(jian)內的殘余應(ying)力(li)，可通過去應(ying)力(li)退火加以消除(chu)。

  金(jin)屬(shu)的鑄(zhu)造性能對鑄(zhu)件結構的要求是有助于金(jin)屬(shu)充型(xing)，使(shi)由收縮造成的變(bian)形和開(kai)裂減少或不發生。

  在(zai)設計鑄(zhu)件(jian)(jian)結(jie)構(gou)時，還要(yao)考慮到金屬鑄(zhu)造性能的(de)優(you)劣，否則鑄(zhu)件(jian)(jian)就(jiu)會(hui)出現澆注不足(zu)、縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松、冷隔、鑄(zhu)造應(ying)力、變形和裂紋等。往往在(zai)采用更(geng)合理的(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)結(jie)構(gou)后，便可(ke)除這些(xie)缺陷(xian)。因(yin)此，應(ying)使(shi)鑄(zhu)件(jian)(jian)結(jie)構(gou)有利于合金液的(de)充型，并能減輕(qing)或避免(mian)因(yin)合金收縮(suo)帶(dai)來(lai)的(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)缺陷(xian)。