铸造性

铸造学术语

铸造性（又叫可铸性）指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件的性能。金属材料的铸造性能主要由铸造时金属的流动性、收缩特点、偏析倾向等来综合评定。

流动性

液态金属充填铸型的能力。流动性越好，越易于得到形状轮廓清晰、壁薄的铸件，不易产生冷隔、浇不足等铸造缺陷，并对防止其他类缺陷(如：缩孔、夹渣、气孔等)的产兰生也较为有利。在设计铸件的结构形状和轮廓尺寸时，尤其在确定铸件壁厚时要充分考虑金属材质的流动性。

影响流动性的主要因素是金属的结晶特性(凝固温度范围、初晶形状)，通常金属的凝固温度范围越大，初晶越易为发达的树枝状晶，表现出流动性差，反之则较好。例如：在相同铸型及浇注条件下，在皿共晶铸铁中，共晶成分铸铁流动性最好，而碳含量越低者凝固温度范围越宽，初生奥氏体枝晶发达，流动性越差。金属的化学成分将影响金属的结晶特性和物理性质，因而对流动性的影响也很大。此外，流动性还与铸造过程中的其他工艺条件有关，如浇注温度和浇注压力、铸型的热导率及铸件复杂程度等。在已定金属成分的情况下，可通过调整这些工艺条件达到改善流动性的目的。

收缩性

铸造合金在冷却凝固过程中体积和尺寸减小的现象称为收缩。合金从浇注温度冷却至常温的收缩共分为三个阶段。由浇注温度至凝固温度期间的收缩称为液态收缩，凝固温度范围内的收缩称为凝固收缩，从凝固终了温度冷却至常温阶段的收缩称为固态收缩。液态和凝固收缩通常以体收缩表示，其收缩值大小对铸件产生缩孔和缩松起决定性影响，而固态收缩通常以线收缩表示，又称为收缩率，它对铸件的尺寸精度，变形和铸件残留应力及冷裂纹的形成起主要作用。

不同化学成分的合金所表现出的收缩倾向不同，如普通碳素钢的体收缩值为10%～14.5%，线收缩率为2%。而灰铸铁的体收缩率为5%～8%，线收缩率约为1%。合金的收缩特性除与化学成分有关外，还主要与铸件的结构形状，浇注温度与浇注速度，冷却方式等工艺条件有关。因此，设计者在选择零件的合金时，要充分考虑它的收缩特性，优先选用收缩倾向小的合金。在设计铸件结构时，也要避免采用厚大截面，或局部凸厚或热节集中的结构，以减少缩孔缩松等铸造缺陷的产生。

铸件的收缩率可根据合金种类、成分、铸件结构尺寸等参数决定。

偏析性

铸件凝固后，在截面上各个部分及晶粒内部往往出现化学成分不均匀的现象称为偏析，可分为晶内偏析、区域偏析和比重偏析三种类型，后二者为宏观偏析，使铸件的各部分性能不一致，严重影响铸件质量，往往使铸件报废。

偏析的产生主要与合金的化学成分有关。不同化学成分的合金其结晶温度范围不同，范围越宽越容易产生区域偏析。此外，偏析倾向还与冷却凝固速度和凝固时所受压力等工艺因素有关。设计者在确定铸件材质时应认真考虑材质的偏析特性，若必须采用易产生偏析的合金时，则应在铸件断面结构设计和选择铸造方法时充分注意，采取措施减少偏析的产生。

吸气性

合金由固态变为液态时会吸收气体，而由液态转变为固态时又会析出气体，此气体存留在铸件中将引起气孔、夹渣等缺陷，气体元素即使以原子态存在于铸件中，也会使铸件的力学性能，尤其是韧性指标下降。

合金吸气性的强弱主要与合金的化学成分有关，如铸钢比铸铁更易吸收氧等。此外，同一种合金其吸气性还因冷却速度，凝固时所受压力等工艺因素不同而有差异，因而在设计对耐压抗渗漏有较高要求的铸件时应慎重选择合金并确定相应的工艺措施。

热裂倾向及铸造应力和变形

合金在高温时产生的裂纹称为热裂，而在低温或常温时因铸造应力过大而产生的裂纹称为冷裂。热裂和冷裂均由合金收缩所引起，热裂是凝固收缩引起，而冷裂主要由固态收缩产生的铸造应力而导致。不同种类合金其产生热裂的倾向不同，如高铬钼合金钢热裂倾向大，而普通灰铸铁几乎无热裂倾向。不同化学成分的合金在同等铸造条件下所产生的铸造应力也不同。如相同结构的铸件比较，铸钢件中残留铸造应力大于球铁件，后者又大于普通灰铁件。此外，铸件的变形及铸造应力大小与铸件结构和铸造条件密切相关，因而在设计铸件结构时应尽量采用均匀壁厚，并使其在铸造时能同时冷却，以减少铸造应力。

壁厚敏感性

铸件随壁厚不同而引起力学性能各异的现象，当铸型和浇注条件确定后铸件壁厚是影响铸件冷却速度的重要因素。由于冷速的不同而得到不同的金属组织，从而导致不同的力学性能。这是所有铸造合金的通性，但因合金类别不同，有的合金对壁厚差异特别敏感，有的则敏感性较差。如铸铁的壁厚敏感性大于铸钢。因而在进行铸件设计时，应注意合金的这一特点，以减小由此引起的铸件性能下降

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