Isıl işlem yapılabilen ve solvüs eğrisi gösteren alüminyum dökümlerde en sık kullanılan ısıl işlem olan T6, çözeltiye alma, su verme ve yaşlandırma aşamalarından oluşan işlemdir. Çözeltiye alma ısıl işleminde malzemenin solvüs eğrisi üzerindeki bir sıcaklığa ısıtıldıktan sonra, hızla bu sıcaklıktan soğutulması ile aşırı doymuş katı eriyik yapısı oluşturulur. Burada amaç çökelme sertleştirmesi yaratacak elementlerin çözünerek katı çözelti içinde hapsedilmesidir. İşlem sıcaklığı ve süresi parçanın kesit kalınlığı ve bileşimine bağlı olarak maksimum homojenizasyon sağlayacak şekilde seçilmelidir. Çözeltiye alma adımında üç faz görülür. Birincisi alaşım elementlerinin çözünerek zengin bir alüminyum matriks fazının oluşturulması ki bunlar daha sonra çökelme şertleşmesi yaratacaktır, ikincisi çözünmeyen bileşenlerin küreşelleşmesi ve üçüncüsü mikroyapının homojenleşmesidir

Hızlı soğutma yani suverme işlemi çözünen elementlerin çözeltide kalmasını sağlamaktadır. Hızlı su verme çökelti sertleştirmesi özelliğini iyileştirirken, çarpılma ve kalıntı gerilimlerin oluşumunuda yol açar. Su verme işlemi sıcak su, polimerli su yada yüksek hızlı fanlarla hava ile yapılabilir. Su verme işleminin en önemli detaylarından biride çözeltiye alma işleminden çıkan parçanın çok kısa süre içinde su verme işlemine tabi tutulmasıdır. Su verme sonrasında çözeltide kalan çözünen elementler, oda sıcaklığında yavaşça çökelmeye başlarlar. Bir süre sonra bazı alaşımlar oda sıcaklığında oldukça sertleşebilirler. Buna doğal yaşlanma adı verilir. Suni yaşlandırma olarak anılan işlem ise döküm parçaların 100-200 °C gibi sıcaklıklarda tutulması ile yaşlandırmanın hızlandırılmasıdır. Yaşlandırma sıcaklığında süre arttıkça yavaş yavaş çökelti yapısı oluşur ve sertlik maksimum değerine doğru artar. Daha fazla yaşlandırmaya devam edilirse sertlik düşmesinin görüldüğü aşırı yaşlanma durumu ortaya çıkar.

Basınçlı döküm yöntemiyle dökülecek bir alaşımın seçiminde göz önünde tutulacak faktörler aşağıda verilmektedir.

1 – Mukavemet, süneklik ve sertlik gibi mekanik özellikler.

2 – Yaşlanmanın özelliklere etkisi ve boyutlardaki kararlılık.

3 – Basınçlı döküme uygunluk: Dökülebilme, akışkanlık soğuma­daki büzülme oranı vb.

4 – Alçak ve yüksek sıcaklıktaki mukavemet.

5 – İşlenebilirlik.

6 – Parlatma, boyama veya herhangi bir yüzey bitirme işlemine uygunluk.

7 – Korozyona direnç.

8 – Ağırlık ve maliyet.

Bu faktörlerden herhangi birini sağlamak için başlıca 6 grup alaşım içinde bir seçim yapmak gerekir. Bu alaşım gurupları; çinko, alüminyum, magnezyum, bakır, kalay ve kurşun alaşımlarından oluşmaktadır. Basınçlı döküm alaşımlarının yaklaşık % 60′ını çinko esaslılar oluş­turmaktadır, bunda birinci neden çinko alaşımlarının kolay ve hızlı dökülebilmeleridir.

Ayrıca bu alaşımların düşük olan döküm sıcaklıkları da­ha az yakıt harcaması ve daha düşük kalıp maliyetine de sebep olmakta ve mekanik özelliklerinin üstün ve işlenebilirliklerinin de iyi oluşu bir avantaj oluşturmaktadır. Alüminyum esaslı alaşımlar özellikle hafif oluşları, mükemmel sürün­me direnci, elektrik ve ısı iletkenliğine sahip oluşları ve maliyet açısından çelik ve dökme demirle rekabet edebilmeleri nedenleriyle geniş bir kullan­ma alanına sahiptirler. Magnezyum esaslı basınçlı döküm alaşımları daha çok hafifliğin baş­ta gelen faktör olduğu uygulamalarda kullanılır.

Yüksek mukavemet, tokluk, korozyon ve aşınmaya karşı direnç özel­likleri bakır esaslı alaşımların (özellikle pirinçler) yaygın kullanılmala­rının nedeni olmakta ve basınçlı döküm yöntemiyle endüstrinin gereksin­diği parçalar üretilebilmektedir. Kalay alaşımlarının basınçlı döküm yöntemiyle şekillenmesi, daha çok sürtünmeye karşı yatak üretimi için yapılmıştır, ancak giderek yeni yatak malzemelerinin geliştirilmesi, kalay esaslı alaşımların bu alandaki kullanımlarını azaltmıştır.

Nihayet kurşun esaslı alaşımlar, mukavemet, sertlik ve diğer meka­nik özelliklerin önem taşımadığı, yalnız korozyona dirençli ucuz bir mal­zemenin istendiği uygulamalarda kullanılır. Bileşim kontrolü ise şarja bağlıdır. Önceden hazırlanmış alaşım ve­ya ingotlardan hareketle şarj oluşturulabilir, genellikle uygulamada şar­jın % 50′si yeni metal, % 50′si artık metaldendir. Seçilen alaşım hangi guruptan olursa olsun bileşimdeki oynamaların döküm karakteristikleri ve özellikler üzerinde önemli etkisi vardır.

Em-puritelerin başlıca kaynağı hurdalar ve dökümhane döndülerdir (yolluk, çıkıcı, kompleks parça artıkları vb.). Bu metal artıklarının’ergitilme zor­lukları malzemesine göre değişir ve dökümden önce bileşimin kontrolü ge­reklidir.

Çinko Alaşımları : Çinkoya % 3.5-4.3 miktarında alüminyum ilâvesi alaşım mukave­metini, akışkanlık ve dökülebilme özelliğini artırır. Alüminyum % 3.5 dan az olursa (özellikle % 2 den az) dökülebilme özelliği çok azalır ve kalıp ve makina üzerinde yıpratıcı etki gösterir. Ancak Al % 4.3′ü geçerse süneklik ve darbe direnci azalır. Az miktarda magnezyum, çinko esaslı basınçlı döküm alaşımlarında yüzey altı korozyon eyilimine engel olur. Mg, ayrıca döküm alaşımına gerekli sertliği sağlar. Ancak Mg % si 0.05′i aşarsa sıcak gevreklik eyilimini arttırır. Bakır küçük miktarlardaki empüritelerin menfi etkisini azaltır ve sertlik ile mukavemette az da olsa bir artış sağlar. % 1.25 den fazla ba­kır sünekliğin önemli oranda azalmasına neden olur. Demirin önemli bir etkisi olmamakla beraber, aşırı miktarları, kırıl­maya neden olur. Kurşun, kadmiyum ve kalay, magnezyum ilâvesi ile kontrol edilir­ler. Bu elementler üst limitleri aşarsa intergranüler çatlama ve yüzey al­tı korozyonuna neden olurlar. Çok az Si ve Mn, Alüminyum alaşımların­dan, Ni ise kaplamalı döküm artıklarından gelir; ancak bunlar büyük zorluklara neden olmazlar.

Alüminyum Alaşımları : Alüminyum esaslı basınçlı döküm alaşımları aşağıda tabloda verilmektedir. Alüminyum alaşımları (665°C) aşırı ısıtıldığında aşırı demir top­lanması vuku bulur. Bu demir toplanması yalnız döküm kalitesini bozmakla kalmayıp, ergitme ve döküm cihazlarının metalik kısımlarının Ömrünü de azaltır. Alüminyum esaslı basınçlı döküm alaşımlarında Fe ora­nı genellikle % 0.8 – 1.2 arasındadır. Bu orandaki demir, dökülen meta­lin kalıba yapışma eğilimini azaltır, sıcak mukavemeti arttırır ve sıcak çatlamayı minimuma indirir. Alüminyum alaşımlarının süneklik ve işlenebilirliliğini azaltan bir kompleks Al Fe Mn (Cr) Si bileşiğinde, Fe miktarı diğer elementlerin bu­lunması halinde % 0.8 den fazla olmamalıdır. Manganez max % 0.5 olabi­lir. Mn Miktarı, daima Fe oranına bağlıdır. Krom normal hallerde % 0.25 max değerindedir. Nikel oranı max % 0.5 olmasına rağmen, özellikle yüksek sıcaklık alaşımları için % 3 Ni arzu edilir. Sıcak gevreklik ve çatlamaya neden olan çinko, empurite olup % 0,1′in altında kalmasına özen gösterilmelidir. 218 ve 360 alaşımları dışında magnezyum oram % 0,1 dir. Mg’un ar­tışı, ergimiş alaşımın akışkanlığını ve sertliğini arttırır, uzamayı ve dar­be mukavemetini azaltır.

Magnezyum Alaşımları : Pres dökümde en çok kullanılan magnez­yum alaşımları SAE 501 A ve SAE 501 B alaşımları olup bileşimleri ben­zerdir; % 9 Al, ; 0,13 min. Mn, % 0,7 Zn, SAE 501 B ala­şımında bunlara ilâveten % 0,3 Cu bulunur. Temiz ingot kullanılsa dahi ön ergitme ve temizleme işlemi gerekir. Bu ön ısıtma özellikle döküm malzemesinde eski metal artıkları bulun­duğunda şart olmaktadır. Saflaştırma yaklaşık olarak 705°C’ta uygun bir flaks ilâvesi ile 10 – 15 dakika bekletmekle yapılır. Flaks, genellikle MgCl2) KC1 ve diğer klorürler, ayrıca az miktarda CaF2 ihtiva eder. Flaks miktarı ergimiş metalin (ağırlık cinsinden) % l -3′ü kadar olup ergitilecek malzemenin temizliğine bağlı olarak kullanılır. Ergimiş metal pislik olarak yağ, oksit ve metalik elementler içerebilir.

Flaks’dan oluşabilecek enklüzyonlar korozyona sebep olurlar. Berilyum ve magnezyum ergitme esnasında azalırlar, bu kaybı önle­yecek miktarda metal ilâvesi gerekir. Bileşim kimyasal veya spektrosko-pik olarak kontrol edilir. Alüminyum, magnezyum alaşımlarına; mukavemet, sertlik ve dö­küm özelliklerini düzeltmek için katılır. Aşırı alüminyum ilâvesi segre-gasyonu kolaylaştırır.

Çinko korozyon direncini artırır ve Al ile birleştiğinde mekanik özel­likleri iyileştirir. Aşırı çinko, sıcak çatlama eyilimini arttırır.

Bakır Alaşımları : Bakır esaslı basınçlı döküm alaşımları aşağıda tabloda verilmektedir. Bileşim kontrolü şarja bağlıdır. Önceden hazırlanmış alaşım veya in-got halinde lzeme kullanılabilir; ancak şarj genellikle % 50 yeni me­tal, % 50 artık metal olacak şekilde hazırlanır.

Döküm artıkları ve işlem artıkları beraber olarak ergitilebilir; eğer bileşim ayarlamak gerekiyorsa bu ergitme sırasında yapılır. Şarjda ta­mamen hurda kullanılıyorsa flaks ilâvesi gereklidir. Bakır esaslı alaşımlardaki kalay, sertliği arttırıcı rol oynar ve % l den fazla kalay işlenebilirliği büyük ölçüde zorlaştırır; ancak alaşımın korozyon direncinde de önemli artış sağlar. Demir ise tercihan % 0.25 civarında tutulur, fazla demir korozyon direncini azaltıcı etki gösterir.

Silisyumun faydalı etkileri,alaşımın ergime sıcaklığını düşürmek,akışkanlığın ve mekanik özelliklerini arttırmak şeklinde özetlenebilir. Kurşunun,işlenilebilirliliğini arttırmak gibi olumlu etkisine karşın %0.20 oranlarında kullanılmasının nedeni,daha yüksek oranlarda alaşımın sıcak yırtılma meylini arttırmasıdır.

ETİNORM DİĞER ÖZELLİKLERİ VE KULLANIM YERLERİ
ETİAL-110 İyi döküm, kaynaklanabilme karekteristiği, Silindir başları yanmalı motorların krank kapakları
ETİAL-120 Mutfak eşyaları, yiyecek taşıma ekipmanları, deniz fittinggleri, muhtelif ince kesitli dökümler.
ETİAL-140 İnce kesit ve karışık dökümler, motor kutuları, ölçme kutuları pompa parçaları, deniz atmosferi.
ETİAL-141 Karışık ve ince cidarlı basınçlı dökümler.
ETİAL-145 Kum ve kokil kalıba dökümler, pistonlar ve diğer motor parçaları.
ETİAL-147 Kokil dökümler ütü tabanı.
ETİAL-150 Yüksek mukavemet basınçlı dökümlerde kullanılır
ETİAL-160 İyi yüzey gerektiren basınçlı döküm parçalarında kullanılır.
ETİAL-171 İyi yüzey gerektiren basınçlı döküm parçalarında kullanılır.
ETİAL-175 Sıcak çatlamaya dirençlidir akışkanlığı çok iyidir. İçten yanmalı motorların pistonlarında kullanılır.
ETİAL-177 Otomotiv sanayisinde, basınçda sızdırmazlık. Jant yapımında kullanılır.
ETİAL-180 Geniş kullanım alanı olan, genel amaçlı bir alışımdır. Basınçlı dökümlerde kullanılır.
ETİAL-195 Piston imalinde, içten yanmalı motorların silindir bloklarında kullanılır.
ETİAL-220 Kum ve kokil dökümlerde,  dişli kutularda kullanılır.
ETİAL-221 Kum ve kokil kalıba yapılan  dökümlerde, genel mühendislik  uygulamalarında, uçuklarda kullanılmaktadır.
ETİAL-509 Korozyona mukavim döküm mutfak ve büro makine gövdeleri, optik aletler, dekoratif döküm parçaları ve pres döküm.

Alüminyuma katılan alaşım elemanları, mukavemet özelliklerini yükseltir. Özellikle mukavemet artar. Başlıca alaşım elemanları: Magnezyum, manganez, silisyum, bakır, çinko ve bazen de kurşun, nikel ve titandan ibarettir.

Alaşım elemanları alaşım için üç farklı halde bulunur:
1) Alüminyum içinde katı halde eriyebilirler (katı eriyik)
2) Katı halde alüminyumda erimeyip veya sınırlı eriyip mekanik bir karışım teşkil ederler.
3) Alüminyumla veya birbirleriyle metallerarası veya kimyasal bileşik teşkil ederler.

Alüminyum alaşımları imal tarzına göre iki ana gruba ayrılabilir:
1) Hadde alaşımları (dövülmüş alaşımlar)
2) Döküm alaşımlar

Hadde Alaşımlar: Bu alaşımlar da ısıl işlem neticesinde sertleşen ve tabii sert alaşımlar olmak üzere ikiye ayrılır. Dökme dövme, haddeleme, çekme ve ekstruziyon gibi mekanik operasyonlar istenilen harici şekilleri elde etmek için kullanıldığı gibi, ısıl işlemler de, iç yapıyı değiştirerek sertlik, mukavemet süreklilik v.s. iç yapıyı mekanik özeliklere tesir etmek üzere kullanılır.

Döküm Alaşımlar: Başlıca döküm alaşımları şunlardır. AlCu, AlZnCu, AlCuNi, AlSi, AlSiNi, AlSiMg, AlMg, AlMgmm, AlMgSi.

Alüminyumun atom numarası 13, atom ağırlığı 26,98 olan, 660 °C’de eriyen, Gümüş parlaklığında, beyaz, hafif bir element olup, alüminyum simgesi (Al) dir.

Periyodik sistemin 3A grubunda bulunan metalik bir element. Atom numarası 13, atom ağırlığı 27, yoğunluğu 25°C’de, 2,698 g/cm3, erime noktası 659,7°C, kaynama noktası 2057°C’dir. Bütün bileşiklerinde +3 değerlidir. Sanayide demirden sonra ikinci derecede önemli bir element olup dünya ve Ayın yüzeyinde bol miktarda bulunur. Tabiatta elementel halde bulunmayıp, bileşikler halinde bulunur. Bileşikleri yerkabuğunun % 8’ini teşkil eder ve bolluk sırasında üçüncü gelir. Hemen hemen bütün kayalar özellikle volkanik kayalar % 60 Alüminyum ihtiva eden alümino silikat mineralleridir. 1825 yılında Hans Oersted, metalik alüminyumu; alüminyum klorürü, potasyum Amalgaması (potasyum civa karışımı) ile ısıtmak ve sonra da civayı destillemek (buharlaştırmak) suretiyle, metalik parlaklık gösteren bir toz halinde elde etmiştir:

AlCl3 + 3K(Hg) fi 3KCl + Al (Hg)

Özellikleri: Saf alüminyum gümüş gibi beyaz – parlak, (Hava ile temasta hemen oksidlenerek matlaşır) yumuşak ve dayanıksızdır. Buna karşılık diğer Elementlerin az miktarları ile yaptığı alaşımları sert ve dayanıklıdır. Alüminyum alaşımları işlenebilir, dövülebilir, kaynakla eklenebilir, üzerine cila ve boya yapılabilir. Yüzeyinde meydana gelen oksit tabakası koruyucu görevi yapar. Bu oksidin kalınlığı 2,5.10-5 milimetreden daha az olduğu halde çok kuvvetli koruyucudur. Bu oksid tabakası, eritildiği zaman daha da kalınlaşır ve erimiş haldeki alüminyum metalini dahi korur. Yani metalin daha ileri oksidasyonuna (yanmasına) mani olur. Bu sebepten ince alüminyum varakı, Hidrojen alevinde bile yakmak mümkün değildir. Alüminyum Oksijen hamlacı ile de bu koruyucu oksid sebebiyle kesilemez.

Alüminyum mağnetik değildir, Elektrik ve ısı iletme özelliğine sahiptir. Çoğu kimyasal Maddelere ve bazı Asitlere karşı dayanıklı olmasına rağmen hidroklorik aside ve alkalilere karşı çok aktiftir. Yüzeyindeki alüminyum oksit halindeki film tabakası Alkali ortamda çözünmektedir. Alüminyumun oksijenle birleşmesi esnasında yüksek miktarda ısı açığa çıkar. İnce toz alüminyum kafi miktarda oksijen ile karıştırılırsa patlayıcı bir karışım elde edilir.

Tabiatta bulunuşu: Alüminyum, alüminyum silikat halinde korkayaçlarda, feldisplatlarda, feldispatotitlerde ve mikalarda, tunçların parçalanmasıyla teşekkül eden killi topraklarda, boksitte ve demirce zengin lateritte bulunur. En mühim alüminyum cevheri olan boksitte % 52 nispetinde alüminyum oksit bulunur. Boksit kayaçları fiziksel görünüm açısından bileşime bağlı olarak büyük farklılıklar gösterir. Sarımsı beyazdan griye veya pempeden koyu kırmızıya kadar değişen renklerde ve kilden kayaca kadar değişen biçimlerde olabilir. Hemen hemen her kıtada boksit Minerali blunmuştur. ABD, Avustralya, Hindistan, Endonezya, Malezya, Çin, Sovyetler Birliği, Gana, Yunanistan, Yugoslavya, Macaristan, İtalya ve Fransa’da büyük boksit mineralleri mevcuttur. Metalik alüminyum elde edilmesi için ancak % 45 veya daha büyük oranda alüminyum oksit ihtiva eden toprağımsı boksit cevherleri elverişlidir. Yüzde 40-60 nispetinde alumina ihtiva eden gibsit ve böhmit adlı iki Mineral, günümüzde ekonomik açıdan işlenmeye değer görülmektedir.

Boksit dışında başka alumina kaynakları da mevcuttur. Bunların başlıcaları alumina killeri, davsonit, alunit, alüminyum ihtiva eden kiltaşları, korkayaçlar ve saprolit ile sillimanit mineralleridir. Doğu Avrupa ülkeleri boksit dışındaki cevherlerden faydalanma yoluna gitmişlerdir.

Bazı metaller ve alaşımları fiziksel ve kimyasal özellikleri açısından, diğerlerine nazaran daha kolay ergitilip, istenenen biçimde ve tatminkar kalitede dökülebilirler. Gri dökme demir bu tür alaşımlara bir örnek teşkil eder.

Faydalı özellikleri ve ucuz üretimi, gri dökme demiri, bir çok ülke döküm endüstrisinin başta gelen ürünü haline getirmiştir. dökme demirler grubunda temper dökme demir ve özellikle son yıllarda üretimi hızla artış gösteren küresel grafitli dökme demirde öenmli yer tutar. ayrıca çelik başta olmak üzere bakır, alüminyum, nikel ve çinko alaşım grupları döküm endüstrisinin bileşim açısından kesin sınırlarla ayrılmış dallarını teşkil eder.

Döküm alaşımlarının belli başla grupları Tablo 1 de verilmiştir.

Tablo 1 Başlıca Döküm Alaşımları

Alaşım Grubu Alaşım Tipleri         Bazı Alaşım Elementleri
Döküm Demirler Gri dökme demir,temper dökme demir,küresel grafitli dökme demir         C, Si, P, Ni, Cr…
Çelikler Karbon Çelikleri ve az alaşımlı çelikler. yüksek alaşımlı çelikler         C,Cr,Mn,Ni,Mo
Bakır Esaslı Alaşımlar Pirinçler,çeşitli bronzlar         Zn,Sn,P,Pb,Ni,Al,Fe,Mn,Si
Alüminyum Esaslı Alaşımlar Kum kalıba, metal kalıba, basınçlı döküme uygun alaşımlar         Si,Cu,Mg,Mn,Zn,Ni
Mg Esaslı Alaşımlar Kum kalıba, metal kalıba, basınçlı döküme uygun alaşımlar         Al,Zn,Zr,Mn
Çinko Esaslı Alaşımlar Basınçlı döküme uygun alaşımlar         Al.Mg,Cu
Nikel Esaslı Alaşımlar Yüksek sıcaklığa dayanıklı korozyon direnci yüksek alaşımlar
Diğerleri Kurşun ve kalay esaslı alaşımlar. ısı, korozyon ve aşınma direnci için, kobalt esaslı alaşımlar. daimi mıknatıs alaşımları, diğer yüksek sıcaklık ve korozyon direnci gösteren alaşımlar.         Sn,Pb,Sb,Cu,Cr,Ni,Mo,Co                     W,Nb,Ti,Ni,Al,Mo

      Kum Kalıba Döküm            Kokil Kalıba Döküm
Alaşım Grubu %0.2 AkmaMuk.(MPa) Çekme Muk.(MPa) %Uzama %0.2 Akma Muk.(MPa) Çekme Muk. (MPa) %Uzama Temper Durumu
Al-Si 70 120-170 5-8 80 150-220 6-13 M
Al-Si-Cu 90-130130120120-240140

—–

150210130130-280150

—-

1-230,30,3-11

—-

90-150140170-180170-280

200

160

150-230250-260210-230200-310210

160

2-36-90,3-10,3-21

—-

MTBTETFTF7

TS

Al-Si-Mg 9010090-120220 140170140-280250 2,5320251 90100150240-280 180230220-250310 582-2,53-5 MTB7TETF
Al-Cu —- —- —- 150 180 M
Al-Mg 90180 170310 515 90180 230360 1020 MTB
      Kum Kalıba Döküm            Kokil Kalıba Döküm
Alaşım Grubu %0.2 AkmaMuk.(MPa) Çekme Muk.(MPa) %Uzama %0.2 Akma Muk.(MPa) Çekme Muk. (MPa) %Uzama Temper Durumu
Al-Si 70 120-170 5-8 80 150-220 6-13 M
Al-Si-Cu 90-130130120120-240140

—–

150210130130-280150

—-

1-230,30,3-11

—-

90-150140170-180170-280200

160

150-230250-260210-230200-310210

160

2-36-90,3-10,3-21

—-

MTBTETFTF7

TS

Al-Si-Mg 9010090-120220 140170140-280250 2,5320251 90100150240-280 180230220-250310 582-2,53-5 MTB7TETF
Al-Cu —- —- —- 150 180 M
Al-Mg 90180 170310 515 90180 230360 1020 MTB

 

M:Döküm,TB:Çözeltiye alma işlemi,TB7:Çözeltiye Alma+Stabilizasyon işlemi

TE:Çökelme İşlemi, TF:Çözeltiye Alma+Çökelme İşlemi

TF7:Çözeltiye Alma + Çökeltme + Stabilizasyon

TS: Gerilim Giderme Tavı, anlamlarını göstermektedir.

Kum kalıba döküm ve ısıl işlem görmeyen alaşımların mekanik özellikleri düşüktür. alüminyum döküm alaşımlarının kimyasal bileşimleri ve özellikleri TS 410′da verilmiştir.

Alaşım Elementi Etkileri
Silisyum Akışkanlığı, döküm kabiliyetini ve aşınma direncini artırır; sıcak çatlama eğilimini ve ısıl genleşme katsayısını azaltır. %13′den fazla silis içeren alaşımların talaşlı işlemi zordur.
Bakır %12 Cu’a dek dayancı artırır. Daha fazla gevreklik yaratır; genellikle yüksek sıcaklık özellikleri ile işlenebilirliği artırır.
Magnezyum Korozyon direncini artırır. Katı çözelti sertleşmesi yaratır: %6′dan fazla magnezyum içeren alaşımlarda sertleşmesi olur. Dökümleri zordur
Çinko Dökülebilirği düşürür, yüksek çinkolu alaşımlar sıcak çatlama ve soğuma çekmesi gösterirler, %10 Zn’dan yüksek gerilmeli korozyon çatlaması gösterir, diğer alaşım elementleriyle birlikte dayancı çok artırır.%3 Zn’den daha az çinkodan daha az çinko içeren ikili alüminyum alaşımlarda belirli bir etkisi yoktur.
Mangan Dökülebilirliği artırabilmek için demir ile birlikte kullanılır. metaller arası bileşiği özelliğini değiştirir. Çekmeyi azaltır, alaşımların süneklik ve tokluk özelliklerini artırır.
Demir Alüminyum cevherlerinde doğal katışkı olarak bulunur, düşük oranlarda bazı alaşımların sertlik ve dayancını artırır, dökümleri sıcak çatlama eğilimlerini azaltır.

 

Alüminyum döküm alaşımları bileşimlerine göre beş ana gruba ayrılmaktadır. Bunlar;

  1. Al-Si
  2. Al-Si-Cu
  3. Al-Si-Mg
  4. Al-Cu
  5. Al-Mg    alaşımlarıdır.

Bu alaşımlar içerisinde 2. , 3. , 4. gruplar ısıl işlem ile sertleştirilebilmektedir. 1. ve 5. gruplar döküm olarak kullanılmaktadır.

2005 yılı verilerine göre dünya alüminyum üretiminin %42′ye yakın bir bölümü alüminyum döküm alaşımları şeklinde gerçekleşmiştir (15 milyon ton). Bu miktarın %66′lık bir kısmı ise basınçlı döküm ile parça haline dönüştürülmüştür (10 milyon ton). geri kalan kısım kokil, kum kalıba döküm alçı kalıba döküm ve diğer yöntemlerle parça şekline dönüştürülmüştür.

Bu alaşımların genel kimyasal bileşimleri aşağıda belirtilmiştir ;

Alaşım Si Fe Cu Mn Mg Ni Zn Cr Ti Zr
Al-Si 4.5-13.5 1.0 0,4 0,5 0,2 0,25 0,2 0,25 0,2 0,1
Al-Si-Cu 1.5-27 1,3 0,7-5 0,6 0,6 1,5 2 0,25 0,2 0,1
Al-Si-Mg 1.8-13.5 0,6 1,5 0,7 0,2-3 0,3 0,5 0,2 0,2 —-
Al-Cu 2.5 1,0 9-11 0,6 0,4 0,8 0,8 0,15 0,2 0,3
Al-Mg 2.5 0,6 0,3 0,7 3-11 0,1 0,1 0,2 0,2 —-

% Alaşım Elementi Miktarları (Tek değerlerin tamamı maksimum değeri göstermektedir)