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.

a) Genel : Püskürtme ile dökülmüş parçaların işleme masrafı yoktur veya pek azdır. Bundan başka püskürtme ile dökülmüş parçaların yüzey­leri düzgün ve hızlı soğuma dolayısıyla ince yapılı ve mukavemetlidir. Dö­külecek madenin cinsine göre 5.000-100.000 döküm yapılır. Fakat kalıp­lar, şekilleri karışık olduğundan pahalıdır. Bu sebeple dökülecek parçaların adedi 5000 den az olmamalıdır.

b) Püskürtme döküm alaşımları : Püskürtme dökümde kullanılan alaşımlar uzun zaman sıvı halde kal­makla bozulmamalı, yani alaşımı teşkil eden madenler biribirinden ayrıl­mamalıdır. Bundan başka, alaşımlar, kalıbın ve makinenin demir kısımla­rına etkimemelidir. Kullanılan başlıca alaşımlar : kurşun, kalay, çinko, alüminyum ve magnezyum alaşımlarıdır.

c) Püskürtme döküm kalıpları : Bunlar, dökme demir, karbonlu çelik, alaşımlı çelik ve nadiren de demir olmayan madenlerden, meselâ : bakır veya nikelden yapılır. Döküm sıcaklığı alçak alaşımlar için iyi cins kar­bonlu çelik, yüksek sıcaklıklar için özel alaşımlı meselâ : %1,5 karbon, %10-15 krom ihtiva eden çelik kullanılır. Alüminyum sıvı halde iken kalıba tesir ettiğinden alüminyum alaşımlarının dökümünde silisyumu çok dökme demir veya krom – vanadyumlu çelik kullanılır.

d) Püskürtme döküm makineleri :
Bunlar iki tarzdadır :

  1. Pistonlu makineler.
  2. Basınçlı hava makineleri.

1. Pistonlu püskürtme döküm makineleri: Kalay, kurşun ve çinko alaşımları gibi alçak sıcaklıkta ergiyen alaşımlar için kullanılır. Alaşım çoğunlukla mazotla, nadiren de kok veya elektrikle ısıtılan madenden bir depoda bulunur. Buradan bir piston ve kanallar vasıtasiyle kalıba gön­derilir.

2. Basınçlı havalı püskürtme döküm makineleri: Alüminyum ve bakır alaşımları gibi oldukça yüksek sıcaklıkta ergiyen alaşımlar için­dir. Bu makinelerde pistonun işini basınçlı hava görür. Piston kullanılır­sa yüksek sıcaklığın tesiri ile silindire kaynar ve demirden yapılan piston alüminyumun kimyasal etkisi altında kalır.

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.

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