İşlem görmemiş alüminyum alaşımlarının Mikro-yapısı kaba taneli ve homojen bir tane büyüklüğüne sahip değildir. Homojen ve ince taneli Mikro-yapı elde etmek için bu alaşımlara ısıl işlem uygulanır veya Mn ve Ti ilavesi yapılır. Isıl işlem uygulanan alüminyum alaşımları üç grupta toplanabilir:

a-Özel ötektik (Alpaks) alaşımlar,

b-Nikelli, karışık alaşımlar,

c-Titanla tane inceltilmiş bakırlı alaşımlar

A) Özel ötektik (Alpaks) alaşımları

Silisyum miktarının (%10-13) yanında manganez (%0,3 Mn), magnezyum (%0,3 Mg)ve bakır (%0,8 Cu) da içerirler. Bu alaşımlara oda sıcaklığında yaşlandırma ısıl işlemi uygulanır. Çekme ve sertlik değerlerinde artış meydana gelirken uzama değerlerinde azalma meydana gelir. Kum dökülmüş bakırlı (%13 Si %0,3 Mn %0,8 Cu) ve bakırsız (%13 Si %0,3 Mn) bir ötektik alaşımın; Çekme dayanımı: 16-18 kg/mm2 , Isıl işlem uygulanmış ötektiğin (%13 Si %0,5 Mn %0,3 Mg); Çekme dayanımı: 23-25 kg/mm 2 , Uzama: %16-18 olmaktadır.

B) Nikelli, karışık alaşımlar

Bunlar Y alaşımları ve RR alaşımları olarak iki grupta toplanır. Nikel alaşımın ısıl özelliklerini iyileştirir. Az miktarda magnezyum katılması, özellikleri etkilemeden nikel miktarını azaltmayı sağlar. Bu alaşımlara bütün işlemlerden önce homojenleştirme  ısıl işlemi uygulanır. Alaşımın özellikleri yapısında bulunan bileşiklere (NiAl3, Mg2 Si) göre değişir. Ergime sıcaklıkları bileşiklere göre farklılaşır.

Nikelli alüminyum alaşımlarına uygulanan ısıl işlem;

510 0C’de 6 saat ısıtma, Kaynar suda su verme, Son aşama olarak, oda sıcaklığında 5 gün veya kaynar suda 1 saat yaşlandırma işlemine tabi tutmadan ibarettir.Alaşıma giren elementlerin etkileri ve oranları aşağıdaki gibidir:

%3,5-4,5 Cu, ısı iletkenliği ve şok dayanımı %2-2,5 Ni, tane inceltme ve sıcak özellikler %0,6-1,5 Si, çekme dayanımının azalması ve akıcılığın artması %1,2-1,6 Mg, korozyon direnci sağlar.Bu alaşımların genleşme katsayıları yüksek, akıcılıkları azdır. Döküm özellikleri çok iyi değildir.

C) Titanla tane inceltilmiş bakırlı alaşımlar

AP33 alaşımı : %95 Al, %4,5 Cu, %0,5 Ti ve eser halinde Si ve Fe bulunan alaşım tipidir. Su verme ve yaşlandırma ısıl işleminden sonra ;Çekme dayanımı : 30-35 kg/mm2, Akma dayanımı : 22-25 kg/mm2, Uzama : %4-8 olur.

APM alaşımı : %95 Al, %4,5 Cu, %0,25 Mg, %0,25 Ti ve eser halde silisyum ve demir bulunan alaşım tipidir. Alaşıma, 520 0C sıcaklıkta tavlandıktan sonra su verilir. Su verme işlemini takiben oda sıcaklığında en az 5 gün bekletilerek yaşlandırılır. Çekme dayanımı : 33-37 kg/mm2, Akma dayanımı : 22-25 kg/mm2, Uzama : %5-12 olur. Titanla tane inceltilen alüminyum alaşımlarının kullanım alanı her geçen gün artmaktadır. En fazla büyük parçaların kum dökümünde tercih edilmektedir.

Alaşıma titan, titantetraklorür veya titanlı bir alaşım olarak karıştırılır. Bu alaşımlarda çok ince çatlaklar oluşma ihtimali vardır. Akıcılıkları azdır ve dökümcülükte kullanımları dikkat istemektedir.

Alaşıma titan, titantetraklorür veya titanlı bir alaşım olarak karıştırılır. Bu alaşımlarda çok ince çatlaklar oluşma ihtimali vardır. Akıcılıkları azdır ve dökümcülükte kullanımları dikkat istemektedir.

Alüminyum-Çinko alaşımları
Döküme elverişli ve hazırlanması kolay olan bir alaşımdır, fakat kullanım alanı giderek azalmaktadır. Alaşım içerisindeki çinko oranı %0-13 arasında değişir. Alaşımda çinkodan dolayı çatlak oluşturabilir. En önemli avantajı çinkodan dolayı bu alaşımın ucuz olmasıdır. Mekanik özellikleri geliştirmek için alaşıma Cu ilavesi yapılabilir. Korozyon direnci iyi değildir. Eskiden karterlerin yapımında kullanılmıştır. %10-13 Zn + %2-3 Cu + Al (kalan)
Alüminyum-Bakır alaşımları
Hazırlanmaları ve dökümleri kolaydır. Yeterli bir ısı iletkenliği ile iyi bir şok ve ısı dayanımı vardır. Gerektiğinde ısıl işlemlerde uygulanabilir. Bu alaşımların mekanik özellikleri çok geniş bir aralıktadır. Kum dökümdeki %8 Cu içeren alaşım en düşük dayanım sergilerken (12-16 kg/mm2, uzama değerleri %1-4), kokil dökümde 12-18 kg/mm2, uzama değerleri %1-5 arasında değişmektedir. Akma dayanımı da 7-8 kg/mm 2 ’dir. %5 Cu içeren alaşımı çok iyi mekanik özellikler sergilemektedir. %12 Cu içeren alaşımın kum dökümdeki çekme dayanımı 16-18 kg/mm 2  metal kalıba döküldüğünde 18-22 kg/mm 2 dir. Uzama değerleri de sırasıyla %0,5-1 ve %0,3- 1,5’dir. Akma dayanımı da 9-14 kg/mm 2 ’dir.
Alüminyum-Silisyum alaşımları
Bu alaşımlar en önemli alüminyum alaşımlarıdır. AlSi13 alaşımı ötektik Mikro-yapı verir. Bu alaşım “Alpaks” veya “Silumin” olarak da adlandırılır. Akıcılığı çok iyidir. Katılaşma aralığı ötektik olduğu için sıfırdır yani saf metal gibi davranır. Çekmesi %1,1’dir. Soğuk dayanımı iyi iken, sıcak dayanımı düşüktür. Korozyon dayanımı bakırlı alaşımlardan daha iyidir. Özellikleri sıvı halde katılan cüruf gidericiler ve tane incelticiler ile iyileştirilir. Böylece Mikro-yapıda ince taneli ve homojen bir dağılım gözlenir. Serbest silisyum bulunmaz. Tane inceltme sodyum, florürler (NaF) ve alkali metallerle yapılır. Kokil dökümlerde tane inceltme işlemi pek yapılmaz. Bu alaşıma giren çok az miktardaki demir, alaşım içerisinde iğnemsi Mikro-yapı veren bir bileşik olarak kristallenir ve alaşımı önemli bir ölçüde zayıflatır. Bu iğnemsi Mikroyapıyı küreselleştirmek için manganez ilavesi (%0,3-0,5 Mn) yapılır. Manganez alaşımın yorulma dayanımını da arttırır.

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.

Alüminyum döküm yapılan malzemenin mekanik özelliklerini geliştirmek için uygulanan işlemin metalürjik adıdır.

  • Kum dökümde parça ortalama 40-45 HB sertlikte çıkmaktadır.
  • Kokil dökümde parça ortalama 50-55 HB sertlikte çıkmaktadır.
  • Enjeksiyon dökümde parça ortalama 60-65 HB sertlikte çıkmaktadır.

Isıl işlem uygulamasında parça müşterinin isteği doğrultuda 100-110 Br sertliğe getirilmektedir. Bu da mukavemet ve işlenebilme özelliğini daha iyi konuma getirmektedir. Alüminyum döküm parçanın hepsinde ısıl işlem gerekmez, kullanılacağı yer ve göreceği işlev çok önemlidir. Malzemenin sertliğinin artması ile aşınma dayanımı da artar ama aynı zamanda malzeme daha kırılgan olur ve dayanıklılığı azalır. Yani ısıl işlem bazı mekanik özellikleri iyileştirirken bazılarını da kötüleştirir. Bu anlamda kullanım alanı için en uygun noktayı bulmak esastır. Isıl işlem sırasında; sıcaklık, zaman ve atmosferin eş zamanlı kontrolü ile en uygun şartların oluşması sağlanarak istenilen nitelikteki malzeme üretilir.

Ayrıca ısıl işlem uygulanacak malzeme kullanım yerine göre T4-T6 vb. uygulamaları iyi belirlenip yapılmalıdır, Parçanın kopma dayanımı, uzama dayanımı, basma dayanımı iyi analiz edilip tercih edilmelidir.