مقدمه كلي:  

واژه فلزات سبك مطابق عرف به دو فلز آلومينيم و منيزيم اطلاق شده است زيرا كه اين فزات اغلب براي كاهش وزن قطعات وسازه‌ها مورد استفاده واقع ميشوند. بر اين اساس، تيتانيوم نيز فلز سبك محسوب گرديده و بريليوم هم بايستي در اين رده قرار گيرد وليكن به علت كم، بريليوم مورد بحث قرار نخواهد گرفت. اين چهار فلز داراي چگالي نسبي در محدوده 7/1 (منيزيم) تا 26/2 (تيتانيوم) بوده كه نسبت به چگالي فلزات قديمي مورد استفاده در سازه‌ها، مثل آهن مس 9/8 و سنگين‌ترين فلزات، يعني (سميوم، 26/2 به مراتب كمتر است ده عنصر فلزي ديگر وجود دارند كه از تيتانيوم سبكترند ولي به استثنايي بود كه به صورت رشته‌هاي قوي و مستحكم در ساخت مواد كامپوزيتي استفاده مي‌شود، هيچكدام ديگر بعنوان ماده اصلي براي مقاصد سازه‌هاي كاربرد ندارند. فلزات قليايي شامل ليتيوم، سديم، روپيدم و سديم و فلزات قليايي خاكي شامل كلسيم و استرانسيوم بسيار فعال بوده ايتريوم و اسكانديوم نسبتاً كمياب مي‌باشند. در مورد بسياري از محصولات خاصيت سبكي مستقيماً به بهبود خاصيت ماده برمي‌گردد زيرا كه در بيشترين كاهش وزن در اثر كاهش چگالي حاصل مي‌شود. به همين دليل است كه فلزات سبك جايگاه خاصي را در صنعت حمل و نقل به ويژه هوا فضا احراز كرده به طوري كه در خلال 50 سال گذشته انگيزه‌اي قوي براي توسعه آلياژهاي سبك به وجود آمده است. نسبت استحكام به وزن نيز از موارد قابل ملاحظه بوده و به خصوص در طراحي مهندسي هنگامي كه در پارامترهايي نظير سفتي يا مقاومت به كمانش مطرح است. حائز اهميت ميباشد.

مقدمه (توليد آلومينيوم):

تهيه آلومينيوم در مقياس تجاري اولين بار در سال 1855 در فرانسه بوسيله سن كلردويل از طريق احياء كلريد آلومينيم با سديم صورت گرفت. پتانسيل اين فلز جديد در كاربردهاي نظامي باعث جلب حمايتهاي حكومت وقت فرانسه گرديده و ناپلئون سوم استفاده از آلومينيوم را در توليد زره‌هاي سبك پيش‌بيني كرد. در خلال دوره 1855 تا 1859 قيمت آلومينيوم از كيلويي 500 دلار امريكا به 40 دلار سقوط كرد.

آلومينيوم توليد شده بوسيله فرآيند سن كلر داراي خلوص كمتر 95% بوده و در آن زمان گران‌تر از طلا تمام ميشد. كشفيات مستقل در سال 1886 بوسيله هال در آمريكا و هرولت در فرانسه منجر به توسعه يك روش اقتصادي براي استخراج آلومينيوم با خلوص نسبتاً بالا به روش الكتروليز شد. كه امروزه مبناي توليد آلومينيوم به شمار ميرود. با انواع اين روش قيمت آلومينيوم تا سال 1888 تا كمتر از كيلوگرمي 4 دلار آمريكا كاهش يافت و اخيراً قيمت آن بين يك تا دو دلار آمريكا به ازايا هر كيلوگرم تغيير كرده است. آلومينيوم از باكسيت كه كانه‌اي است با حدود (60-40) آلوميناي هيدراته همراه با ناخالصي‌هايي از قبل اكسيد آهن، سيليس و اكسيد تيتانيوم به دست مي‌آيد.

نام باكسيت مشتق از محل به نام باكس در فرانسه مي‌باشد كه اولين بار كانه‌ باكسيت در آنجا استخراج گرديد باكيست از طريق انحلال سنگهاي حاوي آلومينيوم از قبيل گرانيت و بازالت در معرفي هوا و تحت شرايط ماده تشكيل مي‌شود. بزرگترين منابع در معادن شناخته شده باكسيت در استرالياي شمالي گينه جامائيكا و برزيل ميباشند كه به صورت روباز استخراج ميشوند در حال حاضر استراليا 47%، گينه 20% ، جامائيكا 13% ، مجموعاً تأمين‌كننده 80% باكسيت جهان ميباشند در حاليكه مورينام كه در سال 1950 اولين صادركننده بوده است هم اكنون تأمين‌كننده كمتر از 40% باكسيت جهان ميباشد. انتظار ميرود كه باكسيت با عيار بالا استفاده شود بايستي به طريق مثلاً فلوتاسيون اين ناخالصي را حذف نمود كه اين عمل تغليظ باعث افزايش قيمت توليد خواهد شد آلومينيوم به مقدار فراوان نيز در خاك رس و ساير مواد معدني وجود دارد و به دليل طبيعت آمفوتر (بي‌تفاوت) آلومينيوم اين امكان وجود دارد كه براي بازيابي آن بتوان از محلول‌هاي اسيدي و قليايي استفاده نمود.

به عنوان مثال استخراج آلومينا با استفاده از محلول اسيدي از كائولن كه به صورت كاني خاك رس در طبيعت توزيع شده و همچنين قسمت اعظم خاكستر زغال را تشكيل مي‌دهد مورد توجه قرار گرفهت است ميزالهاي تملين             Na₃k(Also₄)₄  و آلونايت KAl₃(SO₄)₂ به صورت تجاري در كشورهاي مستقل مشترك‌المنافع در واحدهايي كه در مناطق دور از منابع باكسيت قرار دارد جهت استخراج آلومينا مورد استفاده قرار مي‌گرد اما آلوميناي به دست آمده از اين منابع و ساير منابع جايگزين 5/1 تا 5/2 برابر گرانتر از آلوميناي توليد شده از باكسيت به وسيله فرايند باير تمام مي‌شود.

تأثير عناصر آلياژي و ناخالصي:

حضور عناصر آلياژي ممكن است به صورت محلول جامد در آلومينيم را به صورت ذرات تشكيل‌ شده از خود عنصر مانند سليسيم يا به صورت تركيب بين يك يا چند عنصر و آلومينيم مانند (AL₂Cumg) با تركيب بين يك يا چند عنصر ديگر (مثلاً mg₂si) باشد هر يك از موارد مذكور يا همه آنها ميتوانند در يك آلياژ تجاري حضور داشته باشند.

به طور كلي محلول جامد مقاوم‌ترين حالت آلياژي در برابر خوردگي است. منيزيم پس از انحلال در آلومينيوم آن را آندي‌تر ميكند  با اين حال آلياژهاي رقيق AL-Mg مقاومت نسبتاً بالايي را نسبت به خوردگي به ويژه در آب دريا و محلولهاي قليايي نشان‌دهنده كروم، سيليسيم و روي به صورت محلول جامد در آلومينيو اثرات جزيي روي مقاومت به خوردگي دارند. اگر چه روي افزايش قابل توجهي را در پتانسيل الكترودي باعث مي‌شود. در نتيجه، آلياژهاي AL-Zn  به عنوان پوششهاي روكشي براي برخي آلياژهاي آلومينيم و به عنوان آندهاي گالواسيك براي حفاظت‌ كاتدي سازه‌هاي فولادي در آب دريا مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مس مقاومت به خوردگي آلومينيوم را بيش از هر عنصر آلياژي ديگر كاهش داده و دليل آن حضور مس به صورت فازهاي ميكروسكوپي جداگانه مي‌باشد. با وجود اين بايد توجه كرد كه در صورت افزودن مقادير كم مس (2/0-5/0) خوردگي معمولي در آلومينيوم و آلياژهاي آن اتفاق افتاده و خوردگي حفره‌اي كاهش مي‌يابد. بنابراين با وجود اينكه تحت شرايط خورنده كاهش كلي وزن آلياژها حاوي مس بيشتر است وليكن سوراخ شدن ناشي از خوردگي حفره‌اي به تعويق مي‌افتد.

فازهاي ميكروسكوپي معمولاً منبع اكثر مشكلات حاصل از خوردگي الكتروشيميايي هسند زيرا منجر به خوردگي يكنواخت و مناطق خاصي از سطح آلياژ مي‌گردند. حفره‌اي شدن و خوردگي بين دانه‌اي مثالهايي از خوردگي موضعي هستند.

به عنوان مثال ميتوان قطعاتي را با ساختار لانه‌اي جهت دارد ذكر كرد كه دچار خوردگي ورقه‌اي مي‌شوند. در اين نوع خوردگي، ورقه‌اي شدن لايه‌ها يا دانه‌هاي سطحي در اثر نيروهاي اعمال شده بوسيله محصولات خوردگي با حجم زياد اتفاق مي‌افتد.

آهن و سيليسيم به صورت ناخالصي وجود داشته تركيباتبي را تشكيل مي‌دهند كه اغلب آنها نسبت به آلومينيوم كاتدي مي‌باشند. به عنوان مثال تركيب Al₂ Fe محل‌هايي را ايجاد ميكند  كه در آنها لايه اكسيد سطحي ضعيف بوده و از اين خوردگي الكتروشيميايي را تسريع ميكند . سرعت خوردگي عمومي آلومينيم با خلوص بالا، بسيار كمتر از آلومينيم‌هاي با خلوص تجاري است. و دليل آن اندازه كوچكتر و تعداد كمتر اين اجزاء كاتدي در سراسر دانه‌ها در آلومينيم تقريباً خالص مي‌باشد با اين در مرز دانه‌ها متمركز مي‌شود، نيكل و تيتانيوم نيز فازهاي كاتدي تشكيل ميدهند، با اين حال تعداد آلياژهايي كه نيكل در آنها حضور دارد بسيار كم است. تيتانيوم كه Ti₃ Al تشكيل مي‌دهد عموماً به منظور ريز‌ دانه كردن آلومينيم افزوده مي‌شود اما مقدار آن به قدري كم است كه اثر قابل توجهي روي مقاومت به خوردگي ندارد.

منگنز و آلومينيم باعث تشكيل تركيب Al₆  Mn_n مي‌شوند كه پتانسيل الكترودي آن تقريباً با آلومينيم يكسان بوده و قادر است آهن را حمل كرده اثر زيان‌آور اين عنصر را كاهش دهد. افزايش بيش از حد منيزيم در محلول جامد آلياژهاي دو تايي آلومينيم، منيزيم باعث تشكيل فاز ثانوي به شدت آندي را مي‌شود كه اين فاز در مرز دانه‌ها رسوب كرده و خوردگي بين دانه‌اي را تسريع ميكند . با وجود اين در صورت حضور توأم منيزيم و سيليسيم با نسبت اتمي 1: 2 فاز Mg₂ Si تشكيل مي‌شود كه داراي پتانسيل الكترودي مشابه به آلومينيوم است.

عمليات حرارتي و متالوژيكي :  

عملياتي كه حذف از آنها تغير شكل و به دست آوردن خواص مطلوب مكانيكي در آلياژهاي آلومينيم است مي‌توانند از طريق تأثير گذاشتن بر تعداد و توزيع اجزاء ميكروسكوپي مقاومت به خوردگي را بهبود بخشند

عمليات حرارتي و مكانيكي ميتواند اجزاء متشكله آلياژ را دچار تنش‌هاي باقيمانده كرده موجب بروز پديده ترك خوردگي تنش گردد.

اگر بخشي از سطح يك آلياژ تحت عملياتي حرارتي متفاوتي نسبت به ساير قسمتهاي آلياژ قرار گردد ممكن است پتانسيل بين اين دو ناحيه تغيير كند. فرآيندهاي جوشكاري مثالي از بروز چنين حالتي مي‌باشند. اين محل جوش، نواحي حرارت ديده و باقي قسمتهاي آلياژ ما در اختلاف پتانسيلي تا حد 1/0 ولت ممكن است بوجود آيد. اغلب محصولات كار شده‌ طي عمليات حرارتي بعدي در تمام حجم خود دچار تبلور مجدد نمي‌شوند به طوري كه ساختار دانه‌هاي طويل شده منتج از كار مكانيكي همچنان حفظ مي شود. در محصولات كار شده به جهت اصلي را ميتوان تشخيص داد:

طولي، عرض بلند و عرض كوتاه جهت‌دار بودن ساختار دانه‌اي در قطعاتي كه در فرآيندهاي خوردگي ورقه‌اي مورد خوردگي بين دانه‌اي قرار مي‌گيرند، داراي اهميت است و بويژه در خصوص ترك خوردگي تنشي مهم مي‌باشد.

در بعضي محصولات مانند قطعات اكسترود و آهنگري شده ساختار غيريكنواخت بوده و امكان تشكيل مخلوطي از ساختارهاي دانه‌اي تبلور مجدد يافته و تبلور مجدد نيافته وجود دارد كه ممكن است بين آنها اختلاف پتانسل وجود داشته باشد. لانه‌هاي بزرگ و تبلور مجدد يافته كه معمولاً در سطح حضور داشته نسبت به دانه‌هاي تبلور مجدد نيافته زيرين كمي كاتدي هستند. در صورتي كه دانه‌هاي دروني نسبتاً آندي‌تر در معرض خوردگي واقع شوند، احتمال خوردگي ترجيحي وجود دارد.

كار سختي آلومينيم و آلياژهاي آن:  

طي شكل دادن فلزات و آلياژها اگر سرعت تكثير نابجايي‌ها بيش از سرعت از بين رفتن آنها در اثر بازيابي ديناميك باشد درصد نابجايي افزايش مي‌يابد. اين امر موجب گير افتادن نابجايي‌ها و تشكيل سلول‌ها و ديواره‌هاي دانه‌هاي فرعي مي‌شود كه همه آنها ميانگين فاصله ازاد لغزش را كاهش داده موجب افزايش استحكام مي‌شوند.

پيش از بررسي ويژگي‌هاي آلياژهاي كار سخت شده آلومينيوم بايد توجه كرد كه عناصر موجود در محلول جامد مي‌توانستند به طرق مختلف بر رفتار آنها تأثير گذارند. نحوه تأثري آنها شامل ازدياد سرعت تكثير نابجا‌يي‌ها، كاهش نرخ بازيابي و افزايش تأثير نابجائي‌ها به عنوان سدي در برابر سيلان فلز است. مس از اين نظر مؤثرترين عنصر است اما ميزان‌ آن در آلياژهاي غيرعمليات حرراتي پذير كمتر از 3/0 درصد نگاهداشته مي‌شود تا از تشكيل تركيبات نامحلول   AL-Cu-Fe اجتناب شود، منيزيم به مخاطر تشابه اتمي تإثير كمتري دارد اما به دليل هلاليت بالاي آن در محلول جامد داراي بيشترين ارزش عملي است و آلياژهاي 5mxx كار سرد شده ممكن است استحكام تسليم نزديك به 300 مگاپاسكال از خودشان دهند. رو نيز حلاليت محلول جامد نسبتاً بالايي دارد اما اثر آن بر كار سختي آلياژهاي آلومينيوم قابل اغماض است.

آلياژهاي غيرعمليات حرراتي‌پذير:  

آن دسته از آلياژهيا كارپذير كه به استحكام‌دهي به وسيله عمليات حرارتي پاسخ دهند. عمدتاً از انواع مختلف آلومينيم تجاري و نيز آلياژهايي كه داراي منگنز تا منيزيم به تنهايي يا با هم به عنوان عنصر آلياژهاي اصلي باشند، تشكيل شده‌اند. تقريباً 95 درصد از محصولات نورد شده تخت آلويمينيم (ورق، صفح وفويل) از اين سه گروه آلياژي ساخته مي‌شوند. اين آلياژها معمولاً از طريق كار سردر در حين ساخت همراه با ساخت گردتني انتشاري مانند آلياژهاي (Al-Mn)  و يا لغت كردن محلول جامد مانند آلياژهاي (Al-mg) و يا هر دو مانند آلياژهاي (Al-Mn-Mg) استحكام‌دهي مي‌شود. آلياژهاي متفرقه سري xxx8 اغلب به عمليات حرارتي پاسخ نمي‌دهند و براي كاربردهايي خاص مانند ياتاقان‌ها و سر بطري‌ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. آلياژي از zn 1- AL با نماد 7072 به عنوان روكش براي محافظت آلياژهاي ديگر مانند 2219 و 7075 در برابر خوردگي و براي ساخت پره استفاه مي‌شود آلياژهاي متعددي در سري xxx4 در دسترس ميباشند اما عمدتاً براي الكترودهاي جوشكاري (مانند 4043) يا مفتول‌هاي لحيم‌كاري (مانند 4343) مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

آلياژهاي متفرقه (سري (8 xxx:

اين دسته متشكل از آلياژهاي متعددي با درصد كم عناصر آلياژي مانند 8001 (Al-1/1 Ni-i6fe) مي‌باشد. آلياژ مذكور در تجهيزات انرژي هسته‌اي كه مقاومت به خوردگي در برابر آب در دماهاي بالا و مقاومت به فشار مورد نظر مي‌باشد، بكار ميرود. خواص مكانيكي آن مشابه 3003 است. آلياژ 8011 (AL-0/75Fe-0/7 Si) به علت قابليتهاي خواب آن در كشش در ساخت سربطري مورد استفاده قرار مي‌گيرد و آلياژهاي ديگري با درصد كم عناصر آلياژي وجود دارند كه در محدوده مواد رساناي الكتريكي قرار دارند.

آلياژهايي مانند 8280 و 8081 بر پايه سيستم Al-Sn نقش مهمي را به عنوان آلياژهاي ياتاقان ايفا مي‌كنند و هم‌اكنون موارد استفاده زيادي در مورتورهاي اتومبيل و كاميون‌ها به ويژه در موتورهاي ديزل دارند

آلياژهاي عمليات حرارتي‌پذير:  

آلياژهاي كارپذير كه به استحكام‌دهي به وسيله عمليات حرارتي پيرسختي پاسخ ميدهند در سه دسته 2xxx  (Al-cu , Al – cu Mg) ، (All-Mg-Si) 6 xxx ، (Al-Zn-Mg , Al-Zn-Mgcu) تقسيم‌بندي ميشوند. همه اين آلياژها براي رسيدن به استحكام بهتر به پيرسختي وابسته هستند و ميتوان آنها را به دو گروه تقسيم كرده آلياژهايي كه داراي استحكام متوسط بوده و به آساني قابل جوشكاري هستند (AI-Zn-Mg) و (Al-Mg-Si) و آلياژهاي استحكام بالا كه ابتدائاً براي ساخت هواپيمان توسعه يافتند. و (Al-Zn-Mg-Cu Al-cu)  و (Al-cu, mg) و قابليت جوشكاري اغلب آنها بسيار محدود است.

آلياژهاي Al-Mg-Si (سري 6 xxx) :

آلياژهاي Al-mg-si به عنان آلياژهاي سازه‌اي با استحكام متوسط موارد استفاده گسترده‌اي دارند. آلياژهاي مذكور داراي مزاياي فوق‌العاده قابليت جوشكاري خوب، مقاومت به خوردگي و ايمني در برابر ترك خوردگي خستگي مي‌باشند. همانطور كه سري آلياژهاي 5 xxx عمده توليدات ورق را تشكيل مي‌دهند سري 6 xxx اغلب براي توليد مقاطع به روش اكستروژن بكار رفته و كمتر به صورت ورق و صفحه موجود هستند. منيزيم و سيلسيم يا در حد مقادير موازنه شده براي تشكيل آلياژهاي شبه دو تايي Al-Mg₂ Si (Mg: Si=1/73:1) و يا با مقدار سيلسيم بيش از مقدار مورد نياز براي تشكيل Mg₂ Si افزوده مي‌شوند. استحكام آلياژهاي به طور قابل ملاحظه‌اي به نسيت Mg Si بستگي دارد.

اولين گروه شامل آلياژهايي با مقادير موازنه شده منيزيم و سيلسيم است كه مجموعاً بين %8/0 و 2/1 درصد موجود هستند. اين آلياژها را ميتوان به آساني اكسترود كرده و داراي مزيتي اضافي هستند زيرا آنها را ميتوان در پرس اكستروژن هنگام بيرون آمدن محصول گرم از قالب شوكه كرده و نياز به عمليات حرارتي محلولي به عنوان عملياتي جداگانه وجود ندارد. شوكه كردن معمولاً با استفاده از اسپري‌هاي آب يا با هدايت محصول به حوضچه‌اي از آب انجام مي‌گيرد. مقاطع نازك (< 3 mm) را ميتوان در هوا سرد كرد.

با پيرسختي در دماي c درجه (190-160) استحكام مختصري ايجاد ميشود و آلياژ 6063 شايد بيشترين مصرف را در ميان همه آلياژهاي Al-Mg-Si داشته باشد. در شرايط عمليات حرارتي T₆ خواص كششي اين آلياژ به طور نمونه تنش تسليم (% 2/0) برابر با mpa  215 و استحكام كششي mpa 245 ميباشد. اين آلياژها كاربرد ويژه‌اي در محصولات تزئيني دارند و لذا تحت عمليات آندايزينگ شفاف يا رنگي و پرداختهاي سطحي ديگر قرار مي‌گيرند. نوع با خلوص بالاي اين آلياژها 6463 كه در آن درصد آهن پايين نگه گذاشته شده است (<0/15%) به خوبي به به براق كردن شيميايي و آندايزينگ پاسخ داده قابل استفاده در تزئينات داخلي اتومبيل است.

دو گروه ديگر شامل منيزيم و سيلسيم بيش از 4/1 درصد ميباشد. اين آلياژها در اثر پيرسازي استحكام بالاتري به دست مي‌آورند و از آنجا كه نسبت به شوكه كردن حساس‌ترند لازم است كه عمليات حرارتي و شوكه كردن حساس‌ترند لازم است عمليات حرارتي محلول و شوكه كردن در آب به عنوان مراحل جداگانه‌اي پس از اكستروژن بر آنها اعمال شوند. يك گروه از اين آلياژها كه در آمريكاي شمالي رايج است. داراي تركيبات موازنه شده مي‌باشد و مثال متداولي از آن 6060 (Al- lmg-0/6si) است كه به آن 25/0 درصد مس خوردگي براي بهبود خواص مكانيكي و نيز 2/0 درصد كروم براي خنثي كردن اثرات منفي احتمالي مس بر روي مقاومت به خوردگي افزوده مي‌شود اين آلياژها به عنوان مواد سازنده‌اي چند منظوره موارد استاده زيادي دارند. گروه ديگري از اين آلياژها داراي مقادير سيلسيم بيش از مقدار مورد نياز براي تشكيل Mg₂Si هستند و حضور سيلسيم اضافي با ريز كردن ذرات Mg₂Si  و نيز رسوب كردن به صورت سيلسيم سختي مضاعف را نسبت به پيرسختي موجب ميشود. با اين حال سيلسيم، اضافي ميتواند قابليت شكل‌پذيري را كاهش داده و موجب تردي بين دانه‌اي شود كه تا حدي به تمايل سيلسيم براي جدايش در مرز دانه‌هاي اين آلياژها نسبت داده شده است. حضور كروم (6151) و منگنز (6351) با ريزدانه‌سازي و ممانعت از تبور مجدد طي عمليات حرارت محلولي به رفع تردي كمك مي‌كند. اين آلياژها به صورت قطعات اكسترود شده و آهنگري شده مورد استفاده قرار مي‌گيرند اخيراً آلياژي از اين خانواده شامل Al-Mg-Si-cu (6013) با استحكام بالاتر معرفي شده است كه در وضعيت T₈ , T₆ مقادير تنش تسليم (% 2/0) آن به ترتيب 330 و 415 مگاباسكال مي‌باشد. تركيب اسمي اين آلياژ 0/35mn – 0/8 cu – 0/8si – Img – Al بوده و در صنايع هوا فضا مورد استفاده قرار مي‌گيرد. به علت درصد بالاتر مس در اين آلياژ (6013) احتمالاً آمادگي جزيي نسبت به خوردگي بين دانه‌اي وجود دارد كه به حضور رسوبات مس دارد مرز دانه‌ها نسبت داده مي‌شود.

آلياژهاي Al-Mg-Si معمولاً در c درجه 170 پيرسازي ميشوند و فرآيند كامل رسوبگذاري در آنها، پيچيد‌ه‌ترين فرآيند در بين آلياژهاي پيرسخت شده آلومينيوم شناخته شده است پبش از تشكيل مناطق GP خوشه‌اي شدن زودهنگام اتمهاي سيلسيم مشاهده شده است كه ميتواند بر مراحل بعدي رسوب‌گذاري تأثير گذارد. به عنوان مثال در فرآيندهاي تجاري ممكن است وقفهاي در دماي محيط بين شوكه كردن و پيرسازي مصنوعي ايجاد شود كه ميتواند خواص مكانيكي به دست آمده را اصلاح كند. در آلياژهاي حاوي بيش از يك درصد Mg₂Si موجب بهبود خواص كششي شود. اين اثرات به خوشه‌اي شدن اتمهاي محلول و جاهاي خالي در دماي اتاق و به اين واقعيت كه خط انحلال مناطق Gp در اغلب تركيبات با عناصر آلياژي بالاتر، بالاي c درجه 170 است، نسبت داده شده است. در اين آلياژها رسوبي كه مستقيماً از خوشه‌هاي تشكيل شده در دماي اتاق به وجود مي‌آيد درشت‌تر از رسوبات تشكيل شده در آلياژهايي است كه فوراً پس از شوكه كردن پرسازي شده‌اند و اين امر بر خواص كشش اثر معكوس خواهد گذاشت. در مورد آلياژهايي با كمتر از 9/0 درصد Mg₂Si عكس اين موضوع صادق است. افزودن مقادير كم مس (مثلاً 25/0 درصد) باعث افزايش پاسخ به پيرسازي مصنوعي شده اثرات نامطلوب نگهداشتن و تأخير در دماي اتاق را كاهش مي‌دهد

مانند آلياژهاي سري xxx 2 آلياژهاي از AL-Mg-Si (6262) وجود دارد كه داري مقاديري سرب و بيسموت براي بهبود ويژگي‌هاي ماشين‌كاري است. با اين كد قابليت ماشين‌كاري اين آلياژ پايين‌تر از آلياژ 2011 آلومنييم مس است ولي مستعد ترك‌خوردگي تنشي نمي‌باشد و در اتصالات تحت تنش بالا، اين آلياژ ارجحيت دارد.

آلياژهاي حاوي ليتيم :

حلاليت حالت جامد ليتيم در آلومينيم زياد بوده به طوري كه در دماي c درجه 610 حداكثر به %4 وزني (16 درصد اتمي) مي‌رسد. اين موضوع با توجه به پايين بودن دانسيته اين صفر(0/54 , cm³) داراي اهميت است زيرا به ازاء هر يك درصد افزايش ليتيم وزن آلياژ آلومينيم 3 درصد كاهش مي‌يابد. علاوه بر اين ليتيم موجب افزايش قابل توجهي در مدول آلاستيسيته آلومينيم (6 درصد به ازاء هر 1 درصد ليتيم افزوده شده) مي‌گردد. در ضمن آلياژهاي دوتايي و آلياژهاي پيچيده‌تر ليتيم دارد به واسطه رسوب كردن فاز منظم و پايداري (Al₃ li) قابليت پيرسخت شدن را دارند. اين فاز هم سيما بوده و مقدار عدم انطباق آن بازبينه بسيار كم است. با توجه به اين موارد آلياژهاي حاوي ليتيم به عنوان نسل جديد مواد با دانسيته پايين و سفتي بالا براي استفاده در سازه‌هاي هواپيما در حال توسعه مي‌باشند. به طوري كه سفتي ويژه اين آلياژهاي تا 25/0 بهبود حاصل شده است. به اين ترتيب اين آلياژها آخرين شانس براي توسعه آلياژهاي كاملاً جديد از آلومينيم كه قابل توليد به وسيله روشهاي متداول متالورژي شمش مي‌باشند به شمار مي‌روند. اين آلياژها ممكن استبتوانند در برابر تهديد روز افزون كاربرد كامپوزيت غيرفلزي به عنوان مواد سازه‌اي هواپيما به صنعت آلومينيوم كمك كنند آلياژهاي پيرسازي شده دو تايي Al-Li داراي قابليت شكل‌پذيري و چرتگي پايين هستند كه اين در درجه اول به علت تمركز تنش شديدي است كه از بريده شدن رسوبات  به وسيله نابجايي‌هاي در حال حركت ناشي مي‌گردد. در ژاپن مخصوصاً آلياژ Al-20 Sn با كاهش درصد قلع به (17-15) % و اضافه كردن (4-2) % سيليكون اصلاح شده است ذرات نهت سيليكون در داخل دانه‌ها تشكيل شده كه مزيت پوليش كردن ميل‌لنگ ساخته شده از چدن SG كه به طور وسيعي مورد استفاده قرار مي‌گيرد را به همراه دارد.

آلياژهاي ديگري از آلومينيم نيز براي توليد ياتاقان توسعه يافته است. در اين ارتباط توجه زيادي به جايگزين كردن عنصر ارزانتري مانند سرب به جاي قلع معطوف شده است اگر چه دانسيته بالاي سرب و عدم انحلال آن در آلومينيوم مذاب و جامد باعث بروز مسايلي در رابطه جدايش ثقلي مي‌گردد. روشهاي مناسبي براي غلبه بر اين شكل ارائه شده است. و در اين راستا آلياژ Al-9 pb-3Si-1cu مخصوصاً مقاومت بالايي در برابر اين مسأله از خود نشان داده است.

فرآيند ديگري در اين ارتباط توسعه يافته است كه طي آن نسخه نازك از طريق نورد پودر از پيش مخلوط شده آلياژهاي Al-Pb-Si توليد مي‌گردد ولي اين فرآيند نيز مسائل خاص خودش را به خاطر درصد بالاي Al₂ Q₃ دارد. گروه ديگري از آلياژهاي آلومينيوم بر پايه سيستم Al-Si استحكام خستگي بالاتري را نسبت به آلياژي AL-Sn از خود نشان داده‌اند و لذا اين آلياژها در بعضي از موتورهاي ديزل با سرعت بالا مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

آلياژهاي ريختگي آلومينيم:

آلومينيم از متنوع‌ترين فلز در ميان فلزات ريختگي متداول است به طوريكه كه حدود 20% از محصولات ريختگي در دنيا به اين فلز اختصاص دارد. به عنوان مثال، در آمريكا اين رقم به 15% در انگليس و آلمان غربي 23% در ژاپن 27% در فرانسه 29% و در ايتاليا به 27% بالغ مي‌گردد. اين اختلاف‌ها عمدتاً به خاطر مصرف بيشتر قطعات ريختگي آلومينيم براي كاربردهاي حمل و نقل در اروپا و ژاپن در مقايسه با آمريكا مي‌باشد.

متداول‌ترين فرآيندهاي مورد استفاده در ريخته‌گري آلومينيم و آلياژهاي آن عبارت از ريخته‌گري در ماسه، ريخته‌گري در قالبهاي دائمي تحت نيروي ثقل و ريخته‌گري تحت فشار مي‌باشد. در فرآيند ريخته‌گري در قالب‌هاي ماسه‌اي، فلز مذاب تحت نيروي وزن خود قالب را پز مي‌كند، در حالي كه در قالبهاي دائمي، قالب ممكن است هم در اثر نيروي وزن مذاب پر مي‌شود و يا با استفاده از فشار كم هوا يا گاز ديگر، مذاب به داخل راهگاه و قالب تغذيه گردد. در ريخته‌گري تحت فشار آلومينيم مذاب تحت فشار بالا بوسيله يك پيستون هيدروليكي به داخل قالب فولادي تغذيه مي‌گردد. مقطع نظر از سبك بودن مزاياي ويژه آلياژهاي آلومينيم براي ريخته‌گري شامل دماي گداز نسبتاً پايين، انحلال بسيار كم و قابل گذشت گازها به جز هيدروژن، و سطح تميز و خوب قطعات توليد مي‌باشد. همچنين اغلب آلياژهاي آلومينيم، انقباض نسبتاً بالاي اين آلياژها در ضمن انجماد مي‌باشد. (معمولاض 5/8 – 5/3%) براي جلوگيري از بروز مسائل ناشي از انقباض از قبيل دقت ابعادي، ترك‌هاي گرم، تنش‌هاي باقيمانده و مك‌هاي انقباضي، بايستي دقت و توجه لازم در طراحي قالب و سيستم‌هاي راهگاهي و تغذيه به عمل آيد.

مشابه آلياژهاي كارپذير آلومينيوم بعضي از آلياژهاي ريختگي آلومينيوم نيز قابل عمليات حرارتي مي‌باشد. قابل ذكر است كه قطعات توليد شده به طريقة‌ ريخته‌گري تحت فشار معمولاً تحت عمليات محلولي قرار نمي‌گيرد. زيرا انبساط هواي باقيمانده در قطعات توليد شده به طريقه ريخته‌گري تحت فشار معمولاً تحت عمليات محلولي قرار نمي‌‌گيرد. زيرا انبساط‌ هواي باقيمانده در قطعه در ضمن فرآيند ريخته‌گري ممكن است منجر به ايجاد تاول‌هايي در قطعه ريخته‌گري گردد. به علاوه امكان اعوجاج قطعه در اثر آزاد شدن تنش‌هاي باقيمانده نيز وجود دارد.

به طور معمول كليه خواص مكانيكي قطعات ريختگي ( به جز خرش) نسبت به محصولات كارپذير آلياژهاي آلومينيوم پست‌تر بوده و همچنين تغييرات اين خواص در داخل يك قطعه معين در مورد محصولات ريختگي خيلي بيشتر است.

طبق روش معمول براي اندازه‌گيري خواص كششي قطعات ريختگي، نمونه‌هاي مجزا بصورت ميله ريخته‌گري شده مورد استفاده قرار مي‌گيرد، لذا بايستي اين نكته مد نظر قرار گيرد كه نتايج بدست آمده فقط به عنوان يك راهنما تلقي گردد. خواص واقعي حتي يك قطعه ساده ريختگي ممكن است 25-20% كمتر از مقادير به دست آمده از آزمايش روي نمونه‌هاي ميله‌اي شكل باشد.

براي حصول اطمينان بيشتر در به دست آوردن سطح معيني از خواص مكانيكي در قطعات ريختگي واقعي، مفهوم كيفيت تضميني در مورد قطعات ريختگي تعريف شده است كه معرف يك پيشرفت عمده در صنعت ريخته‌گري مي‌باشد. مشخصات چنين قطعات ريختگي ايجاب مي‌كند كه حداقل سطح خواص مكانيكي تضمين شده در هر يك از قسمتهاي خواص مكانيكي كه در گذشته است. نيافتني به نظر مي‌رسيد. با كنترل دقيق عواملي از قبيل شرايط ذوب در ريخته‌گري سطح ناخالصي، اندازه دانه و در مورد قطعات ريخته شده در ماسه استفاده از مبرد فلزي كه باعث افزايش سرعت انجماد مي‌شود، قابل حصول است.

به خاطر دماي گداز پايين و سهولت جابجايي، آلومينيم – سيلسيم مهمترين آلياژهايي ريختگي آلومينيم محسوب مي‌شوند. اين امر عمدتاً به خاطر سياليت بالاي اين آلياژ در اثر وجود حجم نسبتاً زياد يوتكتيك Al-Si ميباشد. ساير مزاياي اين آلياژها مقاومت به خوردگي بالا و قابليت جوشكاري خوب را ميتوان نام برد، بعلاوه حضور فاز سيستم در آلياژ باعث كاهش انقباض در حين انجماد و ضريب انبساط حرارتي محصول ريختگي مي‌گردد، وليكن وجود ذرات سخت و ريز سيلسيم در ساختار منجر به بروز مشكل ماشين‌كاري در اين آلياژ ميشود. آلياژهاي تجاري در دسترس از اين خانواده عمدتاً هيپيريوتكتيك بوده و آلياژهاي با تركيب هيپويوتكتيك نيز متداولند. يوتكتيك در اين سيستم متشكل از محلول جامد سيليكون در آلومينيوم و سيليكون خالص A-Si بعنوان فاز ثانويه ميباشد. تركيب يوتكتيك يك موضوع مورد بحث بوده ولي عموماً نزديك به AL-12/7% Si گزارش شده است.

آلياژ:

آلومينيوم سيليسيم: سيليسيم در تمام آلياژ‌هاي تجارتي آلومينيوم وجود دارد در انواع آلياژ‌هاي ريخته‌گري و بخصوص سيلومين مقدار آن تا 13% مي‌رسد كه همان يوتكتيك آلومينيم و سليسيم مي‌باشد از ديا‌گرام تعادل اين دو عنصر نتيجه مي‌گردد كه حلاليت سيليسيم در آلومينيم در درجه حرارت محيط ناچيز است و از 5% درصد تجاوز نمي‌كند و سيليسيم نامحلول با فاز آلومينيم با صلاحيت نا‌چيز در شبكه ساختماني خود باقي مي‌گذاردكه داراي ساختمان او تكتيكي و درشت سوزني شكل است و به همين دليل بوسيله سديم شبكه آن را ظريف مي‌كند تاثير سليسيم در خواص مكانيكي آلومينيم به ساختمان ميكروسكپي و چگونگي انجماد آن بستگي دارد و از اين رو اين آلياژ در شرايط مختلف توليد ( ماسه ، فلزي ، تحت فشار ) خواص متفاوتي دارد و در بين اين قالبها قالب فلزي بهترين نتيجه را در ريخته‌گري اين آلياژ دارد. اين آلياژ عمليات حرارتي بخصوصي ندارد و خواص مكانيكي آنها تغييرات عمده‌اي در اثر عمليات محلولي و پير سختي ندارد. سيلسيم با افزايش سياليت آلياژ ( تركيب يوتكتيك ) و كاهش در‌صد جذب گاز و تسهيل انجماد پوسته‌اي خواص ريخته‌گري آلياژ را بهبود مي‌بخشد و از اين نظر آلياژ بسيار مهمي است.

توليد آلياژ:

 سيلسيم معمولا به صورت آميژان آلومينيم – سيليسيم با تركيب 13% سيليسيم به مذاب افزوده مي‌شود بدليل اينكه ما آلياژ هايپر يو‌‌‌تكتيك آلومينيم سيليسيم مي‌خواهيم بايد در‌صد آلومينيم از تركيب يوتكتيك بيشتر باشد تا تركيب هايپر آلياژ بوجود آيد پس بعد از اضافه كردن آلومينيم به مقدار دلخواه ( بسته به خواص آلياژ مورد نظر ) تركيب  را به آلياژ هايپر يوتكتيك تبديل مي‌كنيم كه اين آلياژ در اثر القاء سيليسيم خورده شده به مذاب آلومينيم توليد مي‌گردد سيلومين به آساني در آلومينيم مذاب حل مي‌‌‌شود نقطه ذوب آنها حدود 580 در‌جه مي‌باشد و اگر آميژان آلياژ‌ هايپر يوتكتيك را خودمان تهيه كرده مثلا 7% سيليسيم و 93% آلومينيم با ذوب مستقيم اين آميژان ، آلياژ هايپر يو تكتيك آلومينيم سيليسيم خواهيم داشت توجه داشته كه اعمال و گازين و فلاكسينگ قبل از ظريف كردن با سديم انجام گيرد.

ريزكردن دانه‌هاي هايپر يوتكتيك آلومينيم – سيليسيم:

آلياژهاي آلومينيم را با استفاده از سديم ظريف و يكنواخت مي‌كنند كه با وجود تاثير متفاوت نسبت به عمل ريز كردن و پخش يكنواخت را در اين آلياژ‌ها بخوبي انجام مي‌دهد و خواص مكانيكي و مقاومت به ضربه آلياژ را شديدا بالا مي‌برد ميزان سديم مصرفي نبايد از 15% در‌صد تجاوز نمايد زيرا سديم مازاد تبخير شده و حبابهاي گازي فراواني را در آلياز پديد مي‌‌آورد.

تيتانيم به ميزان حداكثر 15% در‌صد نيز براي كليه آلياژ‌هاي آلومينيم به استثناء آلياژ‌هايي كه حاوي بيش 9% در‌صد سيليسيم مي‌باشند تاثير ظريف كنندگي مطلوبي دارد. پس در آلياژ‌ هايپر يوتكتيك آلومينيم – سليسيم با شرط كمتر از 9% سيليسيم تيتانيم يكي از عوامل ريز كننده خوب محسوب مي‌شود و مي‌توان بجاي سديم از تيتانيم نيز استفاده كرده.

نحوه توليد آلياژ هايپر يوتكتيك آلومينيم – سيليسيم كاربردي ندارد و يا بوسيله سديم كه براي تمام  آلياژ‌هاي آلومينيم – سيليسيم اعم از هيپوتيوتكتيك و هايپر يوتكتيك مورد استفاده قرار مي‌گيرد. پس از ظريف كردن دانه‌ها كوره را خاموش كرده و مذاب ريزي را انجام مي‌دهيم سپس نتيجه كار خود را به وسيله متالوگرافي مشاهده خواهيم كرد.

ابتدا آميژان يوتكتيك آلومينيم – سيليسيم كه با تركيب 13% سيليسيم مي‌باشد درون پاتيل قرار مي‌دهيم و مقداري آلومينيم به مقدار دلخواه ( بسته به نوع و خواص مكانيكي و كاربرد آلياژ ) درون كوره همراه آميژان قرار مي‌دهيم تا در‌صد آلومينيم در آلياژ بيشتر از 87% شود و آلياژ تبديل به عايپر يوتكتيك گردد البته قبل از انكه كوره را روشن كنيم در‌صد تلفات را نيز محاسبه مي‌كنيم و بر مقدار آلياژ مي‌افزائيم سپس كوره را روشن كرده و صبر مي‌‌كنيم تا ذوب آماده شود سپس بوسيله قرص‌‌هاي دگازور ( هگزاكلرواتان ) مذاب را گاز‌‌زدايي كرده و عمل فلاكسينگ را انجام مي‌دهيم سپس با توجه به مواد در دسترس از تيتانيم كه فقط براي آلياژهاي هايپر مورد استفاده قرار مي‌‌گيرد و در آلياژهاي هيپويوتكتيك

گاززدايي: گازهاي محلول در مايع بعد از انجماد بدليل تنش سطحي مذاب و عدم امكان خروج كامل بصورت حبابهايي با اندازه‌هاي مختلف در قطعه ريخته شده باقي مي‌ماند كه خواص مكانيكي و وزن مخصوص قطعه را شديدا كاهش مي‌دهند در مورد ذوب آلياژ‌هاي آلومينيم ، هيدروژن تنها گازي است كه بصورت محلول در مايع و حباب در جامد ظاهر مي‌گردد و از اين رو عمليات گاززدايي ( هيدروژن زدايي ) در ذوب آلومينيم و آلياژ‌هاي آن از اهميت خاص برخوردار است ميزان حلاليت هيدروژن در مذاب آلومينيم به درجه حرارت و فشار خارج نسبت به فشار داخل بستگي دارد و همين امر پايه و اساس گاززدايي را تشكيل مي‌دهد لذا كنترل درجه حرارت كه براي اجتناب از جذب گاز كه بايد حداقل ممكن باشد اولين عاملي است كه در جريان ذوب مورد توجه قرار مي‌گيرد معمولا درجه حرارت مذاب راc ْ740  ، c ْ720   اختيار مي‌كنند تا علاوه بر تحديد حلاليت گاز از سياليت نسبتا مناسب و  يسكوزيتي كم برخوردار باشد كه به سه دسته تقسيم ميشود:‌

1- ذوب در خلاء (فشار كم)

2- گاززدايي با گازهاي بي‌اثر

3- گاززدايي با كلروتركيبات قابل تبخير آن كه بهترين روش موثر در هيدروژن‌زدايي آلومينيوم مذاب استاده از كار مي‌باشد نكته قابل توجه آن است كه براي انجام عمل دگازين و خروج تركيبات غيره فلزي كلروره از مذاب بر اساس رابطه استوك 5 دقيقه اختلاف بين زمان ريختن و عمل گاززدايي الزاميست. بديهي است كه در كوره‌هاي بزرگ اين زمان تا 15 دقيقه نيز افزايش مي‌يابد.

فلاكسينگ:

فلاكسها موادي هستند كه براي افزايش كيفيت مذاب و تقليل مواد تركيبي (غيرفلزي) بدون تغيير كلي در تركيب آلياژ و با اندكي تغير بكار ميروند. چگونگي فعل و انفعال فلاكس و مذاب و چگونگي خروج اكسيدها از آن هنوز مورد ترديد و بحث مي‌باشد زيرا پايداري اكسيد آلومينيوم مانع از آن است كه خروج اين عنصر از مذاب به سهولت خروج اكسيد آهن و اكسيداسيون انجام پذيرد. در ميان نظرات مختلف تركيبي شيميايي و مكانيكي نظريه وست (west) از همه قو‌ي‌تر ميباشد. مبني بر اينكه فلاكسها در فصل مشترك تركيبات و مذاب قرار گرفته و بسهولت آلومينيوم، سيلسيم كاربردي ندارد و بوسيله سديم كه براي تمام آلياژهاي آلومينيوم سيلسيم اعم از هيپويوتكتيك و هايپر تكتيك مورد استفاده قرار مي‌‌گيرد.

پس از ظريف كردن دانه‌ها كوره را خاموش كرده و مذاب‌ريزي را انجام مي‌دهيم سپس نتيجه كار خود را بوسيله متالوگرافي مشاهده خواهيم كرد.

آنها را از هم جدا مي‌نمايم.

فلاكسها و كاربرد آنها بسيار متنوع مي‌باشد و تقسيم ‌بندي‌هاي مختلفي در مورد آنان انجام گرفته كه دكتر جلال حجازي تقسيم‌بندي زير دارد در مورد آلياژهاي آلومينيوم مناسب دانسته‌:

1- احياكننده‌ها

2- فالاسكهاي گازي

3- فلاكسهاي جامد محلول و يا نمكها

انجماد آ هستند آلياژ خالص al-si منجر به ريز ساختار بسيار درشت كه در آن يوتكتيك شامل تيغه‌ها يا لوزن‌هاي درشت سيليسم در زمينه آلومينيم است خواهد شد. يوتكتيك به تنهايي متشكل از سلولهاي مجزا مي‌باشد كه در آنها ذرات سيلسيم قرار گرفته‌اند.

آلياژهاي داراي چنين ساختار درشت يوتيتك، به خاطر طبيعت ترد ورقه‌هاي بزرگ سيلسيم، قابليت تغيير شكل كمي دارند. سريع سرد كردن آلياژ از مرحله مذاب، همانگونه كه در مورد ريخته‌گري، در قالبهاي دائمي اتفاق مي‌افتد. به طرز قابل ملاحظه‌اي باعث ريز شدن ساختار و فاز سيلسيم شده و در نتيجه شكل‌پذيري يوتكتيك را ميتوان بوسيله فرآيندي موسوم به بهسازي نيز ظريف نمود كه در قسمت بعد به آن پرداخته ميشود.

تئوري ديگر ناظر برد و قلويي شدن صفحات سيلسيم ميباشد معمولاً رشد كريستالي در سيستمهاي مكعبي مشابه الماس از قبيل سيلسيم، ناهمسانگرد بوده و منجر به تشكيل فاز صفحه‌اي يا ورقه‌اي شكل مي‌گردد. اگر اين صفحات به صورت دوقلويي شكل بگيرند. در ان صورت مكانيزم موسوم به رشد زاويه مقعر صفحه دوقلو ممكن است فعال شود كه در ان شيارهاي بين صفحات به عنوان محل‌هاي ترجيحي جهت استقرار اتم‌هاي سيلسيم عمل نمايد كه آنگاه رشد در جهات ديگر كريستالوگرافي غالب خواهد شد. با در نظر گرفتن اينكه در آلياژهاي بهسازي شده چگالي صفحات دوقلويي بسيار بيشتر از حالت غيربهسازي شده ميباشد اين امر موجب ايجاد جهات متعدد رشد گرديده و نهايتاً منجر به تشكيل سيليكون با مورفولوژي مطلوب خواد شد. آنچه نامشخص است اين است كه تحت چه مكانيزمي سديم موجب تشديد دوقلويي شدن ميشود يكي از پيشنهادات ارائه شده ناظر بر اين معني است كه مادو نتبريد بيشتر بوجود آمده در آلياژ بهسازي شده باعث ايجاد تنش‌هاي محسوس در صفحات سيليكوني به دليل اختلاف زياد ضرايب انبساط حرارتي سيلسيم و آلومينيوم( 6 : 1) گرديده و در نتيجه امكان دوقلويي شدن را تقويت ميكند. بهرحال تئوري‌هاي مبتني بر محدود شدن رشد فلز، درشت شدن فاز سيلسيم در اثر وجود مقادير اضافي سديم را توجيه نمي‌كند. در مجموع به نظر ميرسد كه عمليات بهسازي آلياژهاي Al-Si هر دو فرآيند جوانه‌زني و رشد فاز سيلسيم را تحت تأثير قرار ميدهد.

گرچه استفاده از سديم باعث بروز مسايل ريخته‌گري از قبيل كاهش سياليد مي‌گردد. ولي عيب اصلي آن اتلاف سريع سديم در اثر تبخير يا اكسايش ميباشد از اين رو نياز به افزون مقادير اضافي سديم و مشكلات مربوط به كنترل مقدار ان در مذاب ميتواند منجر به فرابهسازي ناقص در قطعه ريختگي نهايي گردد.

آلياژهاي  دو تايي Al – Si:

آلياژهاي دو تايي هيپويوتكتيك Al-Si به شرط كنرل درصد آهن جهت به حداقل رساندن امكان تشكيل فاز ترد B-ALF, Si از شكل‌پذيري خوبي برخوردار هستتند در اين رابطه افزون منگنر به آلياژ به دليل كمك به تشكيل فاز ظريف AlF-Si و ايجاد مورفولوژي معروف به حروف چنين مفيد خواهد بود.

اگر ميزان سيلسيوم آلياژ كمتر از 8% باشد براي دستيابي به شكل‌پذيري عامل قبول به عمليات بهسازي نيازي نيست زيرا كه درصد فاز آلومينيوم اوليه در ساختار نسبتاً بالاست. آلياژهاي با تركيب يوتكتيك كه داراي يساليت بالا و انقباض كم در حين انجام مي‌باشند به طور خاص در ساخت قطعات ريختگي نازك كاربر دارند. اين آلياژهاي براي ريخته‌گري در قالب عمري ماسه‌اي و دائمي كه در آن استحكام نقش تعيين‌كننده ندارد مورد استفاده واقع مي‌شوند. به عناون مثال ميتوان لوازم آشپزخانه پوسته پمپ و بعضي قطعات اتومبيل مثل مالنيفولدهاي آبگرد را نام برد. هنگامي كه آلياژهاي ريختگي محتوي مقادير قابل ملاحظه از سيلسيم تحت دماهاي بالا قرار ميگيرند. به خاطر رسوب سيلسيم از محلول جامد در معرض رشد و تغيير ابعاد واقع مي‌گردند. پايداري ابعادي را ميتوان بوسيله گرم كرن قطعه براي به دست چندين ساعت در محدوده‌ي دماي 200 تا C 500 قبل از ماشينكاري يا استفاده‌ي بعدي، بدست آورد. قطعاتي كه در دماهاي بالاتر به كار مي‌روند بايستي تحت عمليات حرارتي نوع T5 يا T7 قرار گيرند.