合金的鑄造性能指用該合金實(shí)施鑄造加工的難易程度，主要包括該合金鑄造時(shí)的流動(dòng)性（充型能力）、收縮性等。

  合金的鑄造性能包括有鑄造用液體合金的氧化性、吸氣性、流動(dòng)性及冷卻凝固時(shí)的收縮、偏析等。如果液體合金不易氧化，熔液不易吸收氣體；澆注時(shí)金屬熔液容易充滿型腔；凝固時(shí)鑄件不易產(chǎn)生縮孔，而且化學(xué)成分均勻；冷卻時(shí)鑄件不發(fā)生變形和開裂，這樣的鑄造金屬就被認(rèn)為有良好的鑄造性能，容易鑄成完整而優(yōu)質(zhì)的鑄件。相反，鑄造金屬的鑄造性能不良，則容易使鑄件產(chǎn)生缺陷。為了保證鑄件的質(zhì)量，必須增加相應(yīng)的工藝措施，因此就有可能提高鑄件的生產(chǎn)成本。

1. 合金的流動(dòng)性

  合金的流動(dòng)性是指液態(tài)合金的流動(dòng)能力，即液態(tài)合金充滿鑄型的能力。流動(dòng)性好的合金，易于充滿薄而復(fù)雜的鑄型腔，便于澆注出輪廓清晰的鑄件，減少澆注不足、冷隔等缺陷；有利于液體合金中氣體和非金屬夾雜物的上浮與排出，有利于對(duì)合金凝固過(guò)程中產(chǎn)生的收縮進(jìn)行補(bǔ)縮，減少鑄件中氣孔、夾渣、縮孔、縮松等缺陷的產(chǎn)生。因此，合金的流動(dòng)性直接影響到鑄件的質(zhì)量，良好的流動(dòng)性是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的基本條件。

  合金的充型能力取決于金屬液本身的流動(dòng)能力，同時(shí)又受鑄型性質(zhì)、澆注條件及鑄件結(jié)構(gòu)等影響。影響流動(dòng)性的因素主要包括以下三個(gè)方面：

 ①. 合金的化學(xué)成分

  合金的化學(xué)成分不同，它們的熔點(diǎn)及結(jié)晶溫度范圍不同，其流動(dòng)性也不同。共晶成分的合金流動(dòng)性最好，其結(jié)晶是在恒溫下進(jìn)行，凝固時(shí)從表面逐層向中心發(fā)展，已凝固的硬殼內(nèi)表面比較光滑，對(duì)尚未凝固的液體流動(dòng)阻力?。浑S著結(jié)晶溫度范圍的擴(kuò)大，較早形成的樹枝狀晶體，使凝固的硬殼內(nèi)表面參差不齊，將阻礙金屬的流動(dòng)。因此，從流動(dòng)性考慮，宜選用共晶成分或窄結(jié)晶溫度范圍的合金作為鑄造合金。其中灰鑄鐵的流動(dòng)性最好，鑄鋼的流動(dòng)性最差。

 ②. 澆注溫度

  澆注溫度對(duì)合金的充型能力有著決定性的影響。在一定的范圍內(nèi)，澆注溫度愈高，合金液的黏度愈低，且在鑄型中流動(dòng)的時(shí)間增長(zhǎng)，充型能力增強(qiáng)，反之充型能力差。因此，為防止?jié)膊蛔愫屠涓羧毕莸漠a(chǎn)生，對(duì)薄壁鑄件或流動(dòng)性較差的合金可適當(dāng)提高澆注溫度。但澆注溫度過(guò)高，液態(tài)合金的收縮增大，吸氣量增大，氧化嚴(yán)重。容易導(dǎo)致縮孔、縮松、粘砂、氣孔、粗晶等缺陷，因此，在保證充型能力足夠的條件下，應(yīng)盡量降低澆注溫度，復(fù)雜薄壁件取上限。

③. 鑄型的結(jié)構(gòu)特征

  鑄型中凡能增加金屬液流動(dòng)阻力和冷卻速度的因素，如型腔的表面粗糙、排氣不暢、內(nèi)澆道尺寸過(guò)小、鑄型材料導(dǎo)熱性大；鑄型型腔中的產(chǎn)氣量及排氣能力；鑄件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和表面粗糙度等，均會(huì)降低金屬的流動(dòng)性。凡是增大冷卻速度和增大流動(dòng)阻力的因素都會(huì)降低充型能力。如金屬型比砂型冷卻快；薄壁鑄件的流動(dòng)阻力大，排氣不良時(shí)，氣體對(duì)合金產(chǎn)生背壓等都會(huì)降低合金的充型能力。

2. 合金的收縮

  鑄件在凝固冷卻過(guò)程中，體積與尺寸會(huì)逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為收縮。收縮是鑄件中許多缺陷，如縮孔、縮松、裂紋和殘余應(yīng)力等產(chǎn)生的基本原因。合金的收縮過(guò)程經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)階段。液態(tài)收縮和凝固收縮引起的合金體積減小，稱為體收縮；固態(tài)收縮引起鑄件尺寸減小，稱為線收縮。

 體收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的根本原因，線收縮是鑄件產(chǎn)生應(yīng)力、變形與裂紋的根本原因。

①. 縮孔和縮松

 金屬液在凝固過(guò)程中，合金的液態(tài)收縮值和凝固收縮值大于固態(tài)收縮值，且得不到補(bǔ)償?？s孔產(chǎn)生的部位在鑄件最后凝固區(qū)域，此區(qū)域也稱熱節(jié)。如圖1-1所示為縮孔的形成示意圖。

 圖1-2所示為縮松的形成示意圖?？s松主要出現(xiàn)在糊狀凝固的合金中，或斷面較大的鑄件壁中。一般出現(xiàn)在鑄件壁的軸線區(qū)域、熱節(jié)處、冒口根部和內(nèi)澆口附近，也常分布在集中縮孔的下方。

  縮孔和縮松會(huì)降低鑄件的力學(xué)性能，縮松還會(huì)降低鑄件的氣密性。采用定向凝固原則可防止縮孔產(chǎn)生，如圖1-3所示。

 ②. 鑄造應(yīng)力

  鑄件凝固收縮時(shí)，使鑄件的體積和長(zhǎng)度發(fā)生變化，如果收縮受阻，就會(huì)在鑄件中產(chǎn)生應(yīng)力，這種應(yīng)力不是由外加載荷產(chǎn)生的，而是鑄造本身的原因，故稱為鑄造（內(nèi)）應(yīng)力。它主要包括熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力。這兩種應(yīng)力得不到及時(shí)消除，同時(shí)產(chǎn)生作用會(huì)引起鑄件的變形，甚至產(chǎn)生裂紋。

  a. 熱應(yīng)力：由于鑄件壁厚不均勻、冷卻不一致導(dǎo)致的應(yīng)力。一般在厚壁處產(chǎn)生拉應(yīng)力，薄壁處產(chǎn)生壓應(yīng)力。

  b. 機(jī)械應(yīng)力：當(dāng)鑄件收縮時(shí)，受到鑄型、型芯和澆冒口等機(jī)械阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力一般為拉應(yīng)力。

 ③. 減小與消除應(yīng)力的方法

  鑄件冷卻收縮不均，固態(tài)收縮受阻形成的應(yīng)力會(huì)降低零件的承載能力，應(yīng)力較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鑄件發(fā)生變形或開裂。

  在鑄造工藝方面采用退讓性好的型砂和芯砂，合理設(shè)置澆注系統(tǒng)與冒口，使鑄件各部分冷卻溫度差減小。采取合適的鑄造工藝，使鑄件的凝固過(guò)程符合同時(shí)凝固的原則；在鑄件結(jié)構(gòu)上，盡量設(shè)計(jì)成壁厚均勻、壁與壁之間連接均勻、熱節(jié)小而分散的結(jié)構(gòu)；及時(shí)對(duì)鑄件進(jìn)行消除應(yīng)力退火，以消除其鑄造應(yīng)力。

  一般來(lái)說(shuō)，具有恒定凝固溫度的金屬和合金（如共晶凝固）易形成集中縮孔，合金的凝固溫度范圍愈寬，則愈易形成分散的縮孔，即縮松。工藝上控制縮孔的方法是使鑄件實(shí)現(xiàn)順序凝固，在鑄件最后凝固的部位進(jìn)行補(bǔ)縮，實(shí)現(xiàn)自下而上的順序凝固和補(bǔ)縮，在上部最后凝固的地方設(shè)置冒口，將縮孔移到冒口中去。

  工藝上控制鑄造應(yīng)力的主要方法是使鑄件實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固。此外改善型砂、芯砂的退讓性，掌握好落砂的時(shí)間，并合理設(shè)計(jì)鑄件等都能減少鑄造應(yīng)力。對(duì)于鑄件內(nèi)的殘余應(yīng)力，可通過(guò)去應(yīng)力退火加以消除。

  金屬的鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求是有助于金屬充型，使由收縮造成的變形和開裂減少或不發(fā)生。

  在設(shè)計(jì)鑄件結(jié)構(gòu)時(shí)，還要考慮到金屬鑄造性能的優(yōu)劣，否則鑄件就會(huì)出現(xiàn)澆注不足、縮孔、縮松、冷隔、鑄造應(yīng)力、變形和裂紋等。往往在采用更合理的鑄件結(jié)構(gòu)后，便可除這些缺陷。因此，應(yīng)使鑄件結(jié)構(gòu)有利于合金液的充型，并能減輕或避免因合金收縮帶來(lái)的鑄件缺陷。