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一、铸造性能
铸造性能是表示合金容易液态成形而获得优质铸件的能力。铸造性能用充型能力、收缩性、吸气性、氧化性、偏析性等具体性能来衡量。
（一）充型能力
充型能力：熔融金属或合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。
影响充型能力的因素有：合金的流动性、浇注条件、铸型条件、铸件结构。
1．金属或合金的流动性影响充型能力
流动性是指熔融金属的流动能力，合金的流动性用浇注流动性试样的方法来衡量，一般采用如图2-17所示的螺旋形标准试样，用试样测量，螺旋形部分的长度越长，合金的流动距离越长，则表明合金的流动性越好。
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| 图2-17 螺旋形标准试样 |
决定合金流动性的因素
（1）合金的种类影响流动性
合金的流动性与合金的熔点、热导率、粘度等物理性能有关。如铸钢的熔点高，在铸型中散热快，凝固得也快，因此铸钢的流动性差。
（2）合金的成分影响流动性
同种合金，成分不同，其结晶特点不同，流动性也不同。具有共晶成分的合金是在恒温下结晶的，从表面开始向中心逐层凝固，凝固层内表面较为光滑，对尚未凝固金属液的流动阻力小，因而流动性好。 其它成分的合金是在一个温度范围内结晶的，初生的树枝状枝晶使凝固层内表面粗糙不平，阻碍金属液的流动。
（3）杂质和含气量影响流动性
固态夹杂物会使液态合金的粘度增加，使流动性下降。如灰铸铁中的MnS会阻碍铁水的流动，使流动性下降。合金液中的含气量越少，合金的流动性越好。
2．浇注条件影响充型能力
（1）浇注温度：浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好；温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。故提高浇注温度能有效提高充型能力。
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（2）充型压力
熔融合金在流动方向上所受的压力称为充型压力。充型压力越大，充型能力越好。例如，压力铸造、低压铸造和离心铸造由于人为提高了充型压力，因此充型能力较强，铸件质量较好。
3．铸型条件影响充型能力
（1）铸型的蓄热能力越强，充型能力越差；
（2）铸型温度越高，充型能力越好；
（3）铸型中的气体会阻碍充型。
4．铸件结构影响充型能力
铸件的壁厚太薄、壁厚变化剧烈、结构复杂、有比较大的平面等都会影响充型。
（二）合金的收缩
1． 收缩的概念
铸件在液态、凝固态和固态的冷却过程中，其尺寸和体积减小的现象称为收缩。收缩过程经历三个阶段：
（1）液态收缩。从浇注温度冷却到凝固开始温度发生的体积收缩。表现为型腔内液面的降低。
（2）凝固收缩。从凝固开始温度冷却到凝固终止温度发生的体积收缩。液态收缩和凝固收缩时金属液体积缩小，是形成缩孔和缩松的基本原因。
（3）固态收缩。从凝固终止温度冷却到室温的体积收缩。由于铸件已经凝固成形，其收缩对铸件形状和尺寸精度影响很大。固态收缩时线性尺寸缩短是铸件产生铸造应力、变形和裂纹等缺陷的基本原因。
2． 影响收缩的因素
影响铸件收缩的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构、铸型条件
（1）化学成分。不同种类的合金收缩率不同；同类合金中因化学成分有差异，其收缩率也有差异。铸钢的收缩率最大，灰铸铁最小。碳素钢随含碳量增加，凝固收缩增加，而固态收缩减少。
2）浇注温度。浇注温度越高，过热度越大，收缩率越大。浇注温度每提高100℃，体积收缩率增加1.6%左右。
3）铸件结构和铸型条件。铸件结构会造成各部分冷却速度不同，会产生内应力阻碍收缩；铸型和型芯对铸件产生机械阻力，使铸件的实际收缩率比自由线收缩率小。铸件结构越复杂，铸型及型芯的强度越高，其差别越大。因此设计模样时应该选取适当的收缩率。
（三）铸造性能对铸件质量的影响
收缩是造成缩孔、缩松、应力、变形和裂纹的基本原因；充型能力不好，铸件易产生浇不到、冷隔、气孔、夹杂、缩孔、热裂等缺陷。
1．缩孔和缩松
凝固结束后在铸件某些部位可能会出现一些孔洞缺陷，大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。缩孔和缩松会使铸件的机械性能大大降低，孔洞缺陷严重的铸件不能使用，成为废品。
（1）缩孔的形成。液态合金充满铸型（ 图2-18a ）后，因铸型的快速冷却，铸件外表面很快凝固而形成外壳，而内部仍为液态（ 图2-18b ）。随着冷却和凝固，内部液体因液态收缩和凝固收缩，体积减小，液面下降，铸件内出现了空隙（ 图2-18c ）。如此继续，其结果是铸件内最后凝固的部分形成了缩孔（图2-18d、e ）。
缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域。铸件上最后凝固的区域称为热节。
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| 图2-18 缩孔形成过程示意图 |
金属液逐步充满型腔，然后由表层开始向中部逐渐冷却，因为没有金属液继续流入进行补充，所以在最后凝固的部位形成缩孔。
（2）缩松的形成。缩松实际上是分散在铸件上的小缩孔。铸件首先从外层开始凝固，凝固前沿表面凹凸不平（图2-19a）。当两侧凹凸不平的凝固前沿在中心会聚时，剩余液体被分隔成许多小熔池（图2-19b）。 最后，这些众多的小熔池在凝固收缩时，因得不到金属液的补充而形成缩松（图2-19c）。
缩松隐藏于铸件内部，从外部难以发现。
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（a） （b） （c） 图2-19 缩松形成过程示意图 |