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(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)包括有(you)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)用液(ye)體合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)氧化性(xing)、吸氣(qi)性(xing)、流動性(xing)及冷(leng)卻(que)凝固時的(de)(de)(de)收(shou)縮、偏析(xi)等。如果液(ye)體合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)不(bu)(bu)易(yi)(yi)氧化，熔液(ye)不(bu)(bu)易(yi)(yi)吸收(shou)氣(qi)體；澆注(zhu)時金(jin)(jin)(jin)(jin)屬熔液(ye)容(rong)易(yi)(yi)充滿型腔；凝固時鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)不(bu)(bu)易(yi)(yi)產(chan)生(sheng)縮孔，而且化學成分均勻；冷(leng)卻(que)時鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)不(bu)(bu)發(fa)生(sheng)變形和開裂，這樣的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬就被認為(wei)有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)，容(rong)易(yi)(yi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)成完(wan)整而優質(zhi)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)。相反，鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)性(xing)能(neng)不(bu)(bu)良(liang)，則容(rong)易(yi)(yi)使(shi)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)產(chan)生(sheng)缺陷。為(wei)了保證鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)質(zhi)量，必(bi)須增加(jia)相應的(de)(de)(de)工藝措(cuo)施(shi)，因此就有(you)可能(neng)提(ti)高(gao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)件(jian)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)成本(ben)。
1. 合金的流(liu)動性(xing)
合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)性是指液(ye)態合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)能(neng)力(li)，即液(ye)態合金(jin)(jin)(jin)(jin)充滿(man)鑄型的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)。流(liu)動(dong)性好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)(jin)(jin)，易于(yu)充滿(man)薄而復雜的(de)(de)(de)(de)(de)鑄型腔，便于(yu)澆注出輪(lun)廓清晰的(de)(de)(de)(de)(de)鑄件，減少(shao)澆注不(bu)足、冷隔等(deng)缺陷；有(you)利于(yu)液(ye)體合金(jin)(jin)(jin)(jin)中氣體和非(fei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)雜物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)上浮(fu)與排(pai)出，有(you)利于(yu)對合金(jin)(jin)(jin)(jin)凝固過程中產生的(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)縮(suo)進(jin)行補縮(suo)，減少(shao)鑄件中氣孔、夾(jia)渣(zha)、縮(suo)孔、縮(suo)松等(deng)缺陷的(de)(de)(de)(de)(de)產生。因此，合金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)性直接影響到鑄件的(de)(de)(de)(de)(de)質量，良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)性是獲(huo)得(de)優質鑄件的(de)(de)(de)(de)(de)基本條件。
合金的(de)充(chong)型能(neng)力取決于金屬(shu)液(ye)本(ben)身的(de)流動能(neng)力，同時又受鑄型性質、澆注(zhu)條件及鑄件結構等影響。影響流動性的(de)因素主要包括以(yi)下(xia)三個方面：
①. 合金的化學成分
合(he)金的(de)(de)化學成分(fen)不同(tong)，它們的(de)(de)熔(rong)點及結(jie)晶(jing)(jing)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)(wei)不同(tong)，其流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性也不同(tong)。共(gong)晶(jing)(jing)成分(fen)的(de)(de)合(he)金流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性最(zui)好(hao)，其結(jie)晶(jing)(jing)是在(zai)恒溫(wen)下進行，凝固時從表(biao)面逐層(ceng)向(xiang)中心發展，已凝固的(de)(de)硬殼內表(biao)面比較光滑，對(dui)尚未(wei)凝固的(de)(de)液體流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)阻力小；隨(sui)著結(jie)晶(jing)(jing)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)(wei)的(de)(de)擴(kuo)大，較早形成的(de)(de)樹枝狀晶(jing)(jing)體，使凝固的(de)(de)硬殼內表(biao)面參差(cha)(cha)不齊，將阻礙金屬的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)。因(yin)此，從流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性考慮(lv)，宜選用共(gong)晶(jing)(jing)成分(fen)或(huo)窄結(jie)晶(jing)(jing)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)(wei)的(de)(de)合(he)金作為鑄造合(he)金。其中灰鑄鐵的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性最(zui)好(hao)，鑄鋼的(de)(de)流(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)性最(zui)差(cha)(cha)。
②. 澆注(zhu)溫度(du)
澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)對合(he)(he)金的(de)充型(xing)能(neng)力有著決定性的(de)影響(xiang)。在(zai)一定的(de)范圍內，澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)愈高(gao)，合(he)(he)金液的(de)黏度(du)(du)愈低，且在(zai)鑄(zhu)型(xing)中(zhong)流動的(de)時間增(zeng)(zeng)長，充型(xing)能(neng)力增(zeng)(zeng)強，反之充型(xing)能(neng)力差。因(yin)此，為防止澆(jiao)(jiao)不(bu)足(zu)和冷隔缺陷的(de)產生，對薄(bo)壁鑄(zhu)件(jian)(jian)或流動性較差的(de)合(he)(he)金可適當提高(gao)澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)。但澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)過高(gao)，液態合(he)(he)金的(de)收縮(suo)增(zeng)(zeng)大(da)，吸(xi)氣(qi)量(liang)增(zeng)(zeng)大(da)，氧化嚴重。容易導致縮(suo)孔(kong)、縮(suo)松、粘砂、氣(qi)孔(kong)、粗晶等缺陷，因(yin)此，在(zai)保(bao)證充型(xing)能(neng)力足(zu)夠的(de)條件(jian)(jian)下，應盡量(liang)降低澆(jiao)(jiao)注(zhu)溫度(du)(du)，復雜薄(bo)壁件(jian)(jian)取上(shang)限。
③. 鑄型的結構特征
鑄型(xing)(xing)中(zhong)凡能(neng)(neng)增加金屬液流(liu)動(dong)阻(zu)力(li)和(he)冷卻速(su)(su)度的(de)(de)因素(su)，如型(xing)(xing)腔的(de)(de)表(biao)面(mian)粗(cu)糙、排(pai)氣(qi)不暢、內(nei)澆道尺寸過(guo)小、鑄型(xing)(xing)材料導熱性大(da)；鑄型(xing)(xing)型(xing)(xing)腔中(zhong)的(de)(de)產氣(qi)量(liang)及排(pai)氣(qi)能(neng)(neng)力(li)；鑄件(jian)結(jie)構的(de)(de)復(fu)雜程度和(he)表(biao)面(mian)粗(cu)糙度等(deng)，均會降(jiang)低(di)金屬的(de)(de)流(liu)動(dong)性。凡是增大(da)冷卻速(su)(su)度和(he)增大(da)流(liu)動(dong)阻(zu)力(li)的(de)(de)因素(su)都會降(jiang)低(di)充(chong)型(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)。如金屬型(xing)(xing)比(bi)砂型(xing)(xing)冷卻快；薄壁鑄件(jian)的(de)(de)流(liu)動(dong)阻(zu)力(li)大(da)，排(pai)氣(qi)不良時，氣(qi)體(ti)對合金產生背(bei)壓等(deng)都會降(jiang)低(di)合金的(de)(de)充(chong)型(xing)(xing)能(neng)(neng)力(li)。
2. 合金的(de)收(shou)縮
鑄(zhu)件(jian)(jian)在凝(ning)固(gu)冷卻過(guo)程中，體積與尺(chi)寸會逐漸減(jian)小(xiao)，這種現象稱為(wei)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)。收(shou)(shou)(shou)縮(suo)是鑄(zhu)件(jian)(jian)中許多缺陷(xian)，如縮(suo)孔、縮(suo)松、裂紋和(he)殘(can)余應力等產生(sheng)的基本原因。合(he)金(jin)的收(shou)(shou)(shou)縮(suo)過(guo)程經歷(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)三個階段。液態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)和(he)凝(ning)固(gu)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)引起(qi)的合(he)金(jin)體積減(jian)小(xiao)，稱為(wei)體收(shou)(shou)(shou)縮(suo)；固(gu)態(tai)收(shou)(shou)(shou)縮(suo)引起(qi)鑄(zhu)件(jian)(jian)尺(chi)寸減(jian)小(xiao)，稱為(wei)線收(shou)(shou)(shou)縮(suo)。
體收縮是鑄件產生(sheng)縮孔、縮松的根(gen)本原因，線收縮是鑄件產生(sheng)應力(li)、變形與裂(lie)紋的根(gen)本原因。
①. 縮孔和縮松
金屬液在凝(ning)固過程中，合金的(de)液態收(shou)縮值和凝(ning)固收(shou)縮值大于固態收(shou)縮值，且得不到補(bu)償。縮孔產生的(de)部(bu)位在鑄件(jian)最(zui)后凝(ning)固區域，此區域也(ye)稱熱節。如圖(tu)1-1所示為縮孔的(de)形成示意圖(tu)。
圖1-2所(suo)示(shi)(shi)為(wei)縮(suo)松的形成示(shi)(shi)意圖。縮(suo)松主要(yao)出(chu)現(xian)(xian)在(zai)糊狀凝固的合金(jin)中(zhong)(zhong)，或斷面較大的鑄件(jian)(jian)壁(bi)中(zhong)(zhong)。一般(ban)出(chu)現(xian)(xian)在(zai)鑄件(jian)(jian)壁(bi)的軸線區域、熱節處(chu)、冒口根(gen)部和內澆口附近，也(ye)常(chang)分布在(zai)集中(zhong)(zhong)縮(suo)孔的下方。
縮孔和縮松(song)會(hui)降低鑄件的(de)力學性能，縮松(song)還會(hui)降低鑄件的(de)氣密(mi)性。采用定向凝固原(yuan)則可(ke)防止縮孔產生(sheng)，如圖1-3所示。
②. 鑄造應力(li)
鑄(zhu)件(jian)(jian)凝固(gu)收縮時，使鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)體積和(he)長度(du)發生(sheng)變(bian)化，如(ru)果收縮受阻(zu)，就會在鑄(zhu)件(jian)(jian)中(zhong)產(chan)生(sheng)應(ying)(ying)(ying)力，這(zhe)種應(ying)(ying)(ying)力不是(shi)(shi)由外(wai)加載荷產(chan)生(sheng)的(de)，而是(shi)(shi)鑄(zhu)造本身的(de)原因，故稱為鑄(zhu)造（內）應(ying)(ying)(ying)力。它主(zhu)要包括熱應(ying)(ying)(ying)力和(he)機械應(ying)(ying)(ying)力。這(zhe)兩種應(ying)(ying)(ying)力得不到(dao)及時消(xiao)除，同時產(chan)生(sheng)作用會引起鑄(zhu)件(jian)(jian)的(de)變(bian)形，甚至(zhi)產(chan)生(sheng)裂紋。
a. 熱應力(li)(li)：由于鑄件壁(bi)厚不均勻、冷卻不一致導致的應力(li)(li)。一般(ban)在厚壁(bi)處(chu)產生拉應力(li)(li)，薄壁(bi)處(chu)產生壓應力(li)(li)。
b. 機(ji)(ji)械應(ying)力：當鑄件收縮時，受(shou)到(dao)鑄型(xing)、型(xing)芯和澆冒口等機(ji)(ji)械阻礙而產生的應(ying)力。機(ji)(ji)械應(ying)力一般為拉應(ying)力。
③. 減小(xiao)與消除應(ying)力的方法
鑄件(jian)冷(leng)卻收(shou)(shou)縮(suo)不(bu)均，固態收(shou)(shou)縮(suo)受阻形成的(de)應力(li)會(hui)降低零件(jian)的(de)承(cheng)載能(neng)力(li)，應力(li)較(jiao)大時，會(hui)導致鑄件(jian)發生(sheng)變形或開裂。
在鑄(zhu)(zhu)造(zao)工藝(yi)方面采用退讓性好的(de)(de)(de)型砂(sha)和芯砂(sha)，合(he)理設置澆注系統與冒(mao)口，使鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)各部分(fen)冷卻溫(wen)度差(cha)減(jian)小(xiao)。采取合(he)適(shi)的(de)(de)(de)鑄(zhu)(zhu)造(zao)工藝(yi)，使鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)凝(ning)固(gu)過程(cheng)符(fu)合(he)同(tong)時凝(ning)固(gu)的(de)(de)(de)原則；在鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)結構(gou)上，盡量(liang)設計(ji)成壁厚均勻、壁與壁之間連接(jie)均勻、熱節小(xiao)而分(fen)散(san)的(de)(de)(de)結構(gou)；及時對鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)進(jin)行消除(chu)(chu)應力退火，以消除(chu)(chu)其鑄(zhu)(zhu)造(zao)應力。
一般來說，具(ju)有恒(heng)定凝固(gu)(gu)(gu)(gu)溫(wen)(wen)度的金屬和合金（如共晶凝固(gu)(gu)(gu)(gu)）易形成集中縮孔(kong)，合金的凝固(gu)(gu)(gu)(gu)溫(wen)(wen)度范圍(wei)愈寬，則(ze)愈易形成分(fen)散的縮孔(kong)，即縮松。工藝(yi)上控制(zhi)縮孔(kong)的方(fang)法是使鑄件實現順序凝固(gu)(gu)(gu)(gu)，在(zai)鑄件最后(hou)凝固(gu)(gu)(gu)(gu)的部位進行補(bu)縮，實現自下(xia)而上的順序凝固(gu)(gu)(gu)(gu)和補(bu)縮，在(zai)上部最后(hou)凝固(gu)(gu)(gu)(gu)的地方(fang)設置冒口，將(jiang)縮孔(kong)移到(dao)冒口中去。
工藝上(shang)控(kong)制鑄(zhu)造應(ying)力(li)(li)的主要方法是(shi)使鑄(zhu)件實(shi)現同時凝(ning)固。此外改善型砂、芯砂的退讓(rang)性(xing)，掌握(wo)好落砂的時間，并合(he)理設計(ji)鑄(zhu)件等都能(neng)減少(shao)鑄(zhu)造應(ying)力(li)(li)。對于(yu)鑄(zhu)件內的殘(can)余(yu)應(ying)力(li)(li)，可通(tong)過去應(ying)力(li)(li)退火加(jia)以消除(chu)。
金屬的鑄造性能對(dui)鑄件結構的要求(qiu)是有助于(yu)金屬充型，使由收(shou)縮造成(cheng)的變形和開裂減少或不(bu)發生。
在設計鑄件結構時，還要(yao)考(kao)慮到金(jin)屬鑄造性能(neng)的優(you)劣，否(fou)則(ze)鑄件就(jiu)會出現澆注不足、縮孔、縮松、冷隔、鑄造應力、變(bian)形和(he)裂紋等。往(wang)往(wang)在采(cai)用(yong)更合理的鑄件結構后，便可除這些(xie)缺(que)陷(xian)。因此，應使鑄件結構有利于合金(jin)液的充型，并能(neng)減(jian)輕(qing)或避免因合金(jin)收縮帶來的鑄件缺(que)陷(xian)。
