به طور کلی لغت آلیاژ به معنی افزودن یک یا چندعصر یا ترکیبی از آنها به فلز پایه برای دستیابی به یک سری خواص مطلوب می باشد. از آنجا که استحکام و سختی فلز خالص همواره کمتر از آلیاژهای آن است، عموما از فلزات به صورت آلیاژی استفاده می شود.

 

عناصر موجود در آلیاژهای آلومینیوم و تاثیرات آن ها بر آلیاژ (صنایع ریخته گری آلومینیوم و روی):

• سیلیسیم مهمترین عنصر آلیاژی در آلیاژهای ریخته گری آلومینیوم است. سیلیسیم قابلیت سیالیت آلومینیوم مذاب را بهبود می بخشد و باعث می شود که با تسهیل در جریان یافتن آن دیواره های نازک و باریک قطعه را پر نماید. قابلیت ترک گرم آلیاژها را کم کرده و مقاومت به خوردگی را بالا می برد همچنین مقاومت به ضربه و فشار آلیاژ را افزایش می دهد. تأثیر سیلیسیم در خواص مکانیکی آلیاژ آلومینیوم به ساختمان میکروسکوپی و چگونگی انجماد آن بستگی دارد از این جهت آلیاژ در شرایط مختلف تولید ( ماسه ایی، فلزی، تحت فشار) خواص متفاوتی دارد که قالب های فلزی بهترین نتیجه را در ریخته گری این آلیاژ دارد.

• عنصر آهن به علت حضور در کاتد آلومینیوم در مذاب آن نیز وجود دارد. آهن قطعه را شکننده می کند همچنین مقاومت به ترک گرم را بهبود بخشیده و چسبندگی قطعه به قالب یا به عبارتی جوش خوردن قطعه به قالب در ریخته گری تزریقی را کاهش می دهد. آهن با سایر عناصر در مذاب واکنش انجام داده و باعث ایجاد ترکیبات بین فلزی یا فازهای غیر محلول در مذاب آلومینیوم  می شود. در نتیجه کاهش سیالیت مذاب را در پی خواهد داشت. این عنصر همراه منگنز و کروم ترکیبات فلزی پیچیده ای به نام لجن تشکیل می دهند.

• عنصر مس پس از سیلیسیم مهمترین عنصر در آلیاژهای ریخته گی آلومینیوم است. این عنصر تشکیل رسوبات CuAl2 که یکی از مهمترین اجزای سخت کننده ی آلیاژهای آلومینیوم است را می دهد. مس استحکام آلیاژ را در هر دو حالت عملیات حرارتی شده و عملیات حرارتی نشده را افزایش می دهد. مقدار مس از 3 تا 11 درصد (در آلیاژهای چکش خوار تا 5/5% ودر آلیاژها ریخته گری تا 10%) متغیر است. این عنصر مقدار انقباض داخلی در آلومینیوم را کاهش داده و قابلیت ماشین کاری قطعه ریخته گری را افزایش میدهد. در عین حال به علت ایجاد ترک گرم و کاهش دادن سیالیت مذاب، ریخته گری را با مشکل مواجه میکند. به علاوه این که به مقدار قابل توجهی مقاومت خوردگی آلومینیوم را کاهش می دهد و انعطاف پذیری آلیاژ را کاهش می دهد.

 

 

• عنصر منیزیم اساس بهبود استحکام و سختی در آلیاژهای آلومینیوم – سیلیسیم عملیات حرارت پذیر می باشد. حضور منیزیم در Al-Si باعث تشکیل ترکیب Mg2Si شده و از همین طریق خواص مکانیکی آلیاژ را افزایش داده و میتواند پذیرش عملیات حرارتی محلولی و پیر سختی را در آلیاژ افزایش دهد که با این عملیات سختی و استحکام آلیاژ افزایش می یابد. آلیاژهای دوتایی آلومینیوم – منیزیم به طور گسترده در کاربردهایی که نیاز به مقاومت به خوردگی در آب شور و محیط های قلیایی و همچنین ترکیبی از استحکام و شکل پذیری دارند مورد استفاده قرار می گیرند.

• عنصر روی به تنهایی اثر چندان مفیدی بر آلومینیوم ندارد ولی همراه با مس یا منیزیم باعث ایجاد خواص جالب عملیات حرارت پذیری و پیر سختی طبیعی می گردد. روی بیشتر در ترکیبات شیمیایی آلیاژهایی که از طریق دایکست و ریخته گری ثقلی تهیه میشوند یافت می شود. روی در درصد های تا 5/7% با تشکیل فازهای فلزی سخت نظیر Mg2Zn به بهبود خواص مکانیکی آلومینیوم کمک می کند. فلز روی معمولا همراه با عناصر دیگر نظیر منیزیم و مس به آلومینیوم افزوده می شود. با افزایش دما حلالیت روی در آلومینیوم به شدت افزایش می یابد.

• عنصر منگنز در مقادیر بسیار کم برای کنترل اثر تخریبی آهن بصورت فازهای شکننده و ترد بکار می رود.  اگر میزان آهن در آلیاژ 45/0% بیشتر شود مقدار منگنز باید حداکثر نصف درصد آهن باشد. منگنز بعنوان عنصر آلیاژی در ترکیبات آلیاژهای کارپذیر بکار می رود.

 

 

• عنصر نیکل همراه با مس مقاومت در درجه حرارت بالا را افزایش داده و همچنین پایداری حرارتی را افزایش داده و مقاومت به خوردگی را کاهش می دهد. نیکل مانع از نرم شدن و تغییر شکل آلیاژ در درجه حرارتهای تا 200 درجه سانتیگراد یا بیشتر می گردد. عناصری مانند نیکل و آهن در آلیاژهای آلومینیوم تمایلی به اکسید شدن ندارند ولی پدیده جدایش در حضور این عناصر با سهولت بیشتری انجام می گیرد.

 

انواع ریختگری شامل S=SAND ریختگری با ماسه ،   P=PERMANENT MOULD  ریختگری با قالب دائمی یا فلزی ، D=DIE CASTING  ریختگری تحت فشار یا دایکست و  F=INVESTMENT CASTING