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)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)包(bao)括有鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)用液體合金(jin)的(de)(de)(de)氧化(hua)性(xing)(xing)、吸(xi)氣性(xing)(xing)、流動性(xing)(xing)及冷卻凝(ning)固(gu)時的(de)(de)(de)收縮(suo)、偏析等。如果(guo)液體合金(jin)不(bu)(bu)易氧化(hua)，熔(rong)液不(bu)(bu)易吸(xi)收氣體；澆注時金(jin)屬熔(rong)液容易充(chong)滿(man)型腔；凝(ning)固(gu)時鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)易產生(sheng)(sheng)縮(suo)孔，而且化(hua)學成(cheng)分均勻；冷卻時鑄(zhu)(zhu)(zhu)件不(bu)(bu)發生(sheng)(sheng)變形和開(kai)裂，這(zhe)樣的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)金(jin)屬就被(bei)認為有良好的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，容易鑄(zhu)(zhu)(zhu)成(cheng)完整而優質的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件。相(xiang)反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)金(jin)屬的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(zao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)良，則(ze)容易使鑄(zhu)(zhu)(zhu)件產生(sheng)(sheng)缺陷。為了保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)質量，必須增加相(xiang)應的(de)(de)(de)工藝措施，因此就有可(ke)能(neng)(neng)(neng)提高(gao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產成(cheng)本(ben)。
1. 合金的流(liu)動性
合(he)(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動性(xing)是指(zhi)液態合(he)(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動能力，即液態合(he)(he)(he)(he)金(jin)充滿(man)鑄(zhu)型(xing)的(de)(de)能力。流(liu)(liu)(liu)動性(xing)好的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)金(jin)，易于充滿(man)薄而復雜(za)的(de)(de)鑄(zhu)型(xing)腔，便于澆注出(chu)輪廓清(qing)晰的(de)(de)鑄(zhu)件(jian)(jian)，減少(shao)澆注不(bu)足(zu)、冷隔等(deng)缺陷；有(you)利于液體(ti)合(he)(he)(he)(he)金(jin)中氣體(ti)和非金(jin)屬夾(jia)雜(za)物的(de)(de)上浮與(yu)排(pai)出(chu)，有(you)利于對(dui)合(he)(he)(he)(he)金(jin)凝固(gu)過程(cheng)中產(chan)生(sheng)的(de)(de)收縮進(jin)行補縮，減少(shao)鑄(zhu)件(jian)(jian)中氣孔(kong)、夾(jia)渣(zha)、縮孔(kong)、縮松等(deng)缺陷的(de)(de)產(chan)生(sheng)。因此，合(he)(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動性(xing)直接影響到鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)質量，良(liang)好的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動性(xing)是獲(huo)得優(you)質鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)基本條件(jian)(jian)。
合(he)金(jin)的充型能力取決于金(jin)屬液本身的流動(dong)能力，同(tong)時(shi)又受鑄型性質、澆注(zhu)條件及鑄件結構等影響。影響流動(dong)性的因素主要(yao)包括以(yi)下三(san)個方面：
①. 合金的(de)化學成分
合金(jin)的(de)(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)不同(tong)，它們的(de)(de)熔點及結(jie)(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)不同(tong)，其流(liu)動(dong)(dong)性也不同(tong)。共晶(jing)成(cheng)分(fen)的(de)(de)合金(jin)流(liu)動(dong)(dong)性最好，其結(jie)(jie)晶(jing)是在(zai)恒溫(wen)下進行，凝(ning)(ning)固時從表(biao)面逐層向中(zhong)心發展，已凝(ning)(ning)固的(de)(de)硬(ying)殼(ke)內表(biao)面比(bi)較光(guang)滑，對尚未(wei)凝(ning)(ning)固的(de)(de)液(ye)體流(liu)動(dong)(dong)阻(zu)(zu)力小；隨著(zhu)結(jie)(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)(de)擴大，較早(zao)形成(cheng)的(de)(de)樹枝狀晶(jing)體，使凝(ning)(ning)固的(de)(de)硬(ying)殼(ke)內表(biao)面參差(cha)不齊，將(jiang)阻(zu)(zu)礙金(jin)屬的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)。因此，從流(liu)動(dong)(dong)性考慮，宜選用共晶(jing)成(cheng)分(fen)或窄結(jie)(jie)晶(jing)溫(wen)度(du)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)(de)合金(jin)作為鑄造合金(jin)。其中(zhong)灰鑄鐵的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性最好，鑄鋼的(de)(de)流(liu)動(dong)(dong)性最差(cha)。
②. 澆注溫(wen)度
澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)對合(he)金(jin)的(de)(de)充(chong)型(xing)(xing)(xing)能力(li)有著決定(ding)性(xing)的(de)(de)影響。在一定(ding)的(de)(de)范(fan)圍內，澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)愈高(gao)，合(he)金(jin)液(ye)的(de)(de)黏度(du)愈低，且在鑄型(xing)(xing)(xing)中(zhong)流動的(de)(de)時間(jian)增(zeng)長，充(chong)型(xing)(xing)(xing)能力(li)增(zeng)強，反之(zhi)充(chong)型(xing)(xing)(xing)能力(li)差。因(yin)此，為防止澆(jiao)(jiao)不足和冷隔缺陷的(de)(de)產生，對薄(bo)壁(bi)鑄件(jian)(jian)或流動性(xing)較差的(de)(de)合(he)金(jin)可適當(dang)提高(gao)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)。但澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)，液(ye)態合(he)金(jin)的(de)(de)收縮(suo)增(zeng)大(da)，吸氣量增(zeng)大(da)，氧(yang)化嚴重。容易導致縮(suo)孔、縮(suo)松、粘(zhan)砂、氣孔、粗晶等(deng)缺陷，因(yin)此，在保證(zheng)充(chong)型(xing)(xing)(xing)能力(li)足夠的(de)(de)條件(jian)(jian)下，應(ying)盡量降(jiang)低澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫(wen)度(du)，復雜薄(bo)壁(bi)件(jian)(jian)取上限(xian)。
③. 鑄(zhu)型的結構特征
鑄(zhu)(zhu)型(xing)中(zhong)凡(fan)(fan)能(neng)(neng)(neng)增加金(jin)(jin)屬液流動(dong)阻(zu)力(li)和(he)冷(leng)卻速度的(de)(de)因素，如型(xing)腔的(de)(de)表面(mian)粗糙(cao)、排氣(qi)不暢(chang)、內澆道尺寸(cun)過小、鑄(zhu)(zhu)型(xing)材(cai)料導熱性(xing)(xing)大(da)；鑄(zhu)(zhu)型(xing)型(xing)腔中(zhong)的(de)(de)產(chan)氣(qi)量及排氣(qi)能(neng)(neng)(neng)力(li)；鑄(zhu)(zhu)件結(jie)構的(de)(de)復雜程度和(he)表面(mian)粗糙(cao)度等(deng)，均會降(jiang)低金(jin)(jin)屬的(de)(de)流動(dong)性(xing)(xing)。凡(fan)(fan)是增大(da)冷(leng)卻速度和(he)增大(da)流動(dong)阻(zu)力(li)的(de)(de)因素都會降(jiang)低充型(xing)能(neng)(neng)(neng)力(li)。如金(jin)(jin)屬型(xing)比砂型(xing)冷(leng)卻快；薄壁(bi)鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)流動(dong)阻(zu)力(li)大(da)，排氣(qi)不良時，氣(qi)體對(dui)合金(jin)(jin)產(chan)生背壓等(deng)都會降(jiang)低合金(jin)(jin)的(de)(de)充型(xing)能(neng)(neng)(neng)力(li)。
2. 合金的收(shou)縮
鑄(zhu)件在凝(ning)固(gu)冷卻過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，體(ti)(ti)積與尺寸會逐(zhu)漸(jian)減(jian)小，這(zhe)種現象稱(cheng)(cheng)為收(shou)(shou)(shou)縮(suo)。收(shou)(shou)(shou)縮(suo)是鑄(zhu)件中(zhong)許多缺陷，如縮(suo)孔、縮(suo)松、裂紋和(he)殘余應力(li)等產生(sheng)的(de)基本原因(yin)。合金的(de)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)過(guo)(guo)程(cheng)經歷(li)液態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)、凝(ning)固(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)和(he)固(gu)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)三個(ge)階(jie)段(duan)。液態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)和(he)凝(ning)固(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)引起(qi)的(de)合金體(ti)(ti)積減(jian)小，稱(cheng)(cheng)為體(ti)(ti)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)；固(gu)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)引起(qi)鑄(zhu)件尺寸減(jian)小，稱(cheng)(cheng)為線收(shou)(shou)(shou)縮(suo)。
體(ti)收縮(suo)是鑄件產生(sheng)縮(suo)孔、縮(suo)松的根本原因，線(xian)收縮(suo)是鑄件產生(sheng)應(ying)力(li)、變形與裂紋的根本原因。
①. 縮(suo)(suo)孔(kong)和縮(suo)(suo)松
金屬液(ye)(ye)在凝(ning)固(gu)(gu)(gu)過程(cheng)中，合金的液(ye)(ye)態(tai)收(shou)縮值和凝(ning)固(gu)(gu)(gu)收(shou)縮值大于固(gu)(gu)(gu)態(tai)收(shou)縮值，且得不到(dao)補償。縮孔(kong)產生的部位在鑄件最后凝(ning)固(gu)(gu)(gu)區域，此區域也稱熱(re)節(jie)。如圖(tu)(tu)1-1所示為縮孔(kong)的形成(cheng)示意圖(tu)(tu)。
圖(tu)1-2所示為縮(suo)松(song)(song)的(de)形成示意圖(tu)。縮(suo)松(song)(song)主要出現(xian)在(zai)(zai)糊狀凝固的(de)合(he)金中，或斷面較大的(de)鑄(zhu)(zhu)件壁中。一般(ban)出現(xian)在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)件壁的(de)軸線區域、熱節處、冒口根部和(he)內澆口附(fu)近，也常分布在(zai)(zai)集中縮(suo)孔的(de)下方。
縮(suo)孔和(he)縮(suo)松會(hui)降(jiang)低鑄(zhu)件(jian)的力學性能，縮(suo)松還會(hui)降(jiang)低鑄(zhu)件(jian)的氣密性。采用(yong)定(ding)向凝固原(yuan)則(ze)可(ke)防止縮(suo)孔產生(sheng)，如圖1-3所示。
②. 鑄(zhu)造應(ying)力
鑄件凝固收(shou)縮時(shi)，使鑄件的(de)體積和(he)(he)長度發生(sheng)變化(hua)，如(ru)果收(shou)縮受阻，就(jiu)會在鑄件中產生(sheng)應(ying)力(li)(li)，這(zhe)種(zhong)應(ying)力(li)(li)不是(shi)由(you)外加載荷產生(sheng)的(de)，而是(shi)鑄造(zao)本身的(de)原因，故稱為鑄造(zao)（內(nei)）應(ying)力(li)(li)。它主要包括熱應(ying)力(li)(li)和(he)(he)機械應(ying)力(li)(li)。這(zhe)兩種(zhong)應(ying)力(li)(li)得不到及時(shi)消除，同時(shi)產生(sheng)作用會引起(qi)鑄件的(de)變形，甚至產生(sheng)裂紋。
a. 熱(re)應(ying)力(li)：由于鑄件壁厚不均勻、冷(leng)卻不一致(zhi)導致(zhi)的應(ying)力(li)。一般在厚壁處產生拉應(ying)力(li)，薄壁處產生壓應(ying)力(li)。
b. 機(ji)械(xie)(xie)(xie)應力(li)：當鑄件收縮時(shi)，受到鑄型、型芯和澆冒口等機(ji)械(xie)(xie)(xie)阻礙而產生(sheng)的應力(li)。機(ji)械(xie)(xie)(xie)應力(li)一(yi)般為拉應力(li)。
③. 減小與消除應(ying)力的方法(fa)
鑄件冷(leng)卻收縮(suo)不均，固(gu)態收縮(suo)受阻形成的(de)應(ying)(ying)力會降低零件的(de)承載能力，應(ying)(ying)力較大時，會導致鑄件發生變形或開裂。
在鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)工藝方面采用退(tui)讓性好的型砂和芯(xin)砂，合(he)理設置(zhi)澆注系統與冒口(kou)，使(shi)鑄(zhu)(zhu)件各部分冷卻溫度差減小。采取合(he)適的鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)工藝，使(shi)鑄(zhu)(zhu)件的凝(ning)固(gu)過(guo)程(cheng)符(fu)合(he)同時凝(ning)固(gu)的原(yuan)則；在鑄(zhu)(zhu)件結構(gou)(gou)上，盡量設計成壁(bi)厚(hou)均(jun)勻、壁(bi)與壁(bi)之(zhi)間(jian)連接均(jun)勻、熱節小而分散的結構(gou)(gou)；及時對(dui)鑄(zhu)(zhu)件進行消除應力(li)退(tui)火(huo)，以消除其鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)應力(li)。
一(yi)般(ban)來說(shuo)，具有恒定凝(ning)(ning)(ning)固溫度(du)的金屬(shu)和(he)合(he)金（如共晶凝(ning)(ning)(ning)固）易形成集中縮孔(kong)，合(he)金的凝(ning)(ning)(ning)固溫度(du)范(fan)圍愈(yu)寬，則愈(yu)易形成分(fen)散的縮孔(kong)，即縮松。工藝上控制(zhi)縮孔(kong)的方法是使鑄(zhu)件實現順序凝(ning)(ning)(ning)固，在(zai)鑄(zhu)件最后(hou)凝(ning)(ning)(ning)固的部位進行(xing)補縮，實現自下而上的順序凝(ning)(ning)(ning)固和(he)補縮，在(zai)上部最后(hou)凝(ning)(ning)(ning)固的地方設置冒口，將縮孔(kong)移到冒口中去(qu)。
工藝上控制鑄(zhu)造應(ying)力的(de)(de)(de)主要方法是(shi)使鑄(zhu)件(jian)實現同時凝固(gu)。此外改善型砂、芯砂的(de)(de)(de)退讓性，掌握好落砂的(de)(de)(de)時間，并合理設計鑄(zhu)件(jian)等都(dou)能(neng)減少鑄(zhu)造應(ying)力。對于鑄(zhu)件(jian)內的(de)(de)(de)殘余應(ying)力，可(ke)通過去應(ying)力退火加以(yi)消除。
金屬(shu)的(de)鑄造性(xing)能(neng)對鑄件(jian)結構的(de)要求是(shi)有助于金屬(shu)充型，使由收縮(suo)造成的(de)變形和(he)開裂(lie)減少(shao)或不發生。
在(zai)設計鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構時，還要考慮到金(jin)屬鑄(zhu)(zhu)造性能的(de)優劣(lie)，否則鑄(zhu)(zhu)件(jian)就會出現(xian)澆注(zhu)不足(zu)、縮孔(kong)、縮松、冷(leng)隔、鑄(zhu)(zhu)造應力、變形(xing)和裂紋等。往往在(zai)采用(yong)更合(he)理的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構后(hou)，便(bian)可(ke)除這些缺陷(xian)。因(yin)此，應使(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)結構有利于合(he)金(jin)液的(de)充(chong)型，并(bing)能減(jian)輕或避免因(yin)合(he)金(jin)收(shou)縮帶來的(de)鑄(zhu)(zhu)件(jian)缺陷(xian)。
