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。

  合金的鑄造性能包括有鑄造用液體合金的氧化性、吸氣性、流動性及冷卻凝固時的收縮、偏析等。如果液體合金不易氧化，熔液不易吸收氣體；澆注時金屬熔液容易充滿型腔；凝固時鑄件不易產(chǎn)生縮孔，而且化學成分均勻；冷卻時鑄件不發(fā)生變形和開裂，這樣的鑄造金屬就被認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. 合金的流動性

  合金的流動性是指液態(tài)合金的流動能力，即液態(tài)合金充滿鑄型的能力。流動性好的合金，易于充滿薄而復雜的鑄型腔，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，有利于對合金凝固過程中產(chǎn)生的收縮進行補縮，減少鑄件中氣孔、夾渣、縮孔、縮松等缺陷的產(chǎn)生。因此，合金的流動性直接影響到鑄件的質(zhì)量，良好的流動性是獲得優(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能力，同時又受鑄型性質(zhì)、澆注條件及鑄件結(jié)構(gòu)等影響。影響流動性的因素主要包括以下三個方面：

 ①. 合金的化學成分

  合金的化學成分不同，它們的熔點及結(jié)晶溫度范圍不同，其流動性也不同。共晶成分的合金流動性最好，其結(jié)晶是在恒溫下進行，凝固時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，對尚未凝固的液體流動阻力小；隨著結(jié)晶溫度范圍的擴大，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。因此，從流動性考慮，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。其中灰鑄鐵的流動性最好，鑄鋼的流動性最差。

 ②. 澆注溫度

  澆注溫度對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，且在鑄型中流動的時間增長，充型能力增強，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，對薄壁鑄件或流動性較差的合金可適當提高澆注溫度。但澆注溫度過高，液態(tài)合金的收縮增大，吸氣量增大，氧化嚴重。容易導致縮孔、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，應盡量降低澆注溫度，復雜薄壁件取上限。

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)澆道尺寸過小、鑄型材料導熱性大；鑄型型腔中的產(chǎn)氣量及排氣能力；鑄件結(jié)構(gòu)的復雜程度和表面粗糙度等，均會降低金屬的流動性。凡是增大冷卻速度和增大流動阻力的因素都會降低充型能力。如金屬型比砂型冷卻快；薄壁鑄件的流動阻力大，排氣不良時，氣體對合金產(chǎn)生背壓等都會降低合金的充型能力。

2. 合金的收縮

  鑄件在凝固冷卻過程中，體積與尺寸會逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為收縮。收縮是鑄件中許多缺陷，如縮孔、縮松、裂紋和殘余應力等產(chǎn)生的基本原因。合金的收縮過程經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個階段。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)生應力、變形與裂紋的根本原因。

①. 縮孔和縮松

 金屬液在凝固過程中，合金的液態(tài)收縮值和凝固收縮值大于固態(tài)收縮值，且得不到補償。縮孔產(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。縮松主要出現(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。

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

 ②. 鑄造應力

  鑄件凝固收縮時，使鑄件的體積和長度發(fā)生變化，如果收縮受阻，就會在鑄件中產(chǎn)生應力，這種應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)）應力。它主要包括熱應力和機械應力。這兩種應力得不到及時消除，同時產(chǎn)生作用會引起鑄件的變形，甚至產(chǎn)生裂紋。

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

  b. 機械應力：當鑄件收縮時，受到鑄型、型芯和澆冒口等機械阻礙而產(chǎn)生的應力。機械應力一般為拉應力。

 ③. 減小與消除應力的方法

  鑄件冷卻收縮不均，固態(tài)收縮受阻形成的應力會降低零件的承載能力，應力較大時，會導致鑄件發(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，使鑄件的凝固過程符合同時凝固的原則；在鑄件結(jié)構(gòu)上，盡量設計成壁厚均勻、壁與壁之間連接均勻、熱節(jié)小而分散的結(jié)構(gòu)；及時對鑄件進行消除應力退火，以消除其鑄造應力。

  一般來說，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現(xiàn)順序凝固，在鑄件最后凝固的部位進行補縮，實現(xiàn)自下而上的順序凝固和補縮，在上部最后凝固的地方設置冒口，將縮孔移到冒口中去。

  工藝上控制鑄造應力的主要方法是使鑄件實現(xiàn)同時凝固。此外改善型砂、芯砂的退讓性，掌握好落砂的時間，并合理設計鑄件等都能減少鑄造應力。對于鑄件內(nèi)的殘余應力，可通過去應力退火加以消除。

  金屬的鑄造性能對鑄件結(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。

  在設計鑄件結(jié)構(gòu)時，還要考慮到金屬鑄造性能的優(yōu)劣，否則鑄件就會出現(xiàn)澆注不足、縮孔、縮松、冷隔、鑄造應力、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的鑄件缺陷。