ألمنيوم AlSi10Mg: التركيب، الخصائص، دليل الحالة الحرارية والتطبيقات
شارك
Table Of Content
Table Of Content
نظرة شاملة
AlSi10Mg هي سبيكة ألمنيوم مخصصة للصب والتصنيع بالإضافة، وتنتمي إلى عائلة Al-Si-Mg بدلاً من سلسلة السبائك التقليدية المطروقة 1xxx–7xxx. يتراوح التكوين الكيميائي الاسمي حول 9–11% سيليكون مع إضافات صغيرة من المغنيسيوم (عادة 0.25–0.45%) ومستويات محكومة من Fe وCu وMn وTi لتحقيق توازن بين القابلية للصب والأداء الميكانيكي.
الطريقة الأساسية للتقوية هي التصلب بالتسنين القابل للمعالجة حرارياً: حيث يتم علاج التلدين بحلول يذيب المراحل المحتوية على المغنيسيوم، يليها تبريد سريع ثم تعتيق اصطناعي محكم لترسيب تجمعات Mg2Si وتركيبات معدلة بالسيليكون ترفع من المقاومة. في العديد من تطبيقات التصنيع بالإضافة والصب، تعزز البنى المصغرة المُنشأة بسرعة وتصلب السرعة الراقية من تشتت السيليكون الناعم الذي يمكن أن يقارب أو يتجاوز مقاومة الشد عند درجة التصلب T6 التقليدية.
تشمل السمات الرئيسية نسبة قوة إلى وزن جيدة، وقابلية صب جيدة وموصلية حرارية ممتازة مقارنة بالعديد من سبائك الألمنيوم، ومقاومة تآكل مقبولة في معظم الأجواء بعد معالجة السطح المناسبة. إمكانية اللحام والتشغيل جيدة بشكل عام لسبائك Al-Si، رغم أن محتوى السيليكون يزيد من تآكل الأدوات ويقلل اللدونة في درجات التصلب القصوى.
الصناعات النموذجية تشمل السيارات (الأجزاء الهيكلية المصبوبة، الأغطية)، سباقات السيارات والطيران (الحوامل والأغطية خفيفة الوزن)، الإلكترونيات (موشعات الحرارة والأغطية)، ونماذج التصنيع بالإضافة والإنتاج بالسلاسل الصغيرة. يختار المهندسون AlSi10Mg عندما تكون هناك حاجة إلى مزيج من كثافة منخفضة، وقابلية صب جيدة أو توافق مع التصنيع بالإضافة، وقوة تصلب حرارية مع قبول انخفاض قابلية التشكيل مقارنة بالسبائك المطروقة منخفضة السيليكون.
اختلافات التصلب
| درجة التصلب | مستوى القوة | الاستطالة | قابلية التشكيل | قابلية اللحام | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|---|
| O | منخفض | عالية | ممتازة | ممتازة | مخففة / مخففة من الإجهاد، أفضل لدونة للتشكيل |
| F / كما فيه / كما بُنِي | منخفض–متوسط | متوسطة | جيدة | جيدة | الحالة النموذجية للصب أو التصنيع بالإضافة قبل المعالجة الحرارية |
| T5 | متوسطة–عالية | متوسطة–منخفضة | متوسطة | جيدة | مبردة من درجة حرارة مرتفعة ومعتقة اصطناعياً؛ شائعة للأجزاء المصنوعة بالإضافة |
| T6 | عالية | منخفضة | ضعيفة–متوسطة | جيدة | علاج محلول، تبريد سريع وتعتيق اصطناعي؛ أقصى قوة |
| T651 | عالية | منخفضة | ضعيفة–متوسطة | جيدة | T6 بالإضافة إلى تخفيف الإجهاد عبر الشد؛ مستخدمة لاستقرار أبعاد حرجة |
| T7 | متوسطة | متوسطة | متوسطة | جيدة | زيادة التعتيق لتحسين الاستقرار، متانة أعلى ومقاومة للتشقق الإجهادي الحسامي (SCC) |
للتصلب تأثير قوي على التوازن بين القوة واللدونة: العلاج المحلولي يليه التعتيق (T6) يعظّم مقاومة الشد والخضوع على حساب الاستطالة وقابلية التشكيل. التعتيق في درجات حرارة أقل (T5) غالباً ما يستخدم لمكونات التصنيع بالإضافة لتقليل التشوه مع استعادة القوة، ويتم استخدام التلدين (O) عند الحاجة إلى أقصى لدونة أثناء التشكيل أو التشغيل.
تاريخ المعالجة الحرارية يؤثر أيضاً على مقاومة التعب والاتساق الميكروهيكلي؛ في العديد من تطبيقات الصب والتصنيع بالإضافة يتم تحديد دورة T6 أو T5 محكمة للحد من التفتت في الصب وضبط شكل السيليكون لتحقيق خواص ميكانيكية وحرارية مستهدفة.
التركيب الكيميائي
| العنصر | النطاق % | ملاحظات |
|---|---|---|
| Si | 9.0–11.0 | العنصر الأساسي للسبك؛ يقلل من مدى الانصهار ويحسن السيولة ومقاومة التآكل |
| Fe | 0.4–0.8 | عنصر شوائب؛ يشكل مركبات بين فلزية تقلل اللدونة وقد تؤثر على التشغيل |
| Mn | 0.05–0.45 | يتحكم في شكل مركبات Fe البينية ويزيد القوة بشكل معتدل |
| Mg | 0.25–0.45 | عنصر تصلب بالتسخين (يشكل Mg2Si)؛ يتحكم في تقوية الترسيبات |
| Cu | 0.05–0.20 | عادة منخفض؛ يزيد القوة لكنه قد يقلل مقاومة التآكل إذا ارتفع |
| Zn | ≤0.2 | قليل، عادة متبقي؛ تأثير تقوية محدود |
| Cr | ≤0.05 | إضافة أثرية لتحسين حبوب المعدن والتحكم في المركبات البينية |
| Ti | ≤0.15 | مكرر حبيبات للبنى المصغرة في الصب والتصنيع بالإضافة |
| عناصر أخرى / متبقيات | ≤0.15 إجمالي | عناصر أثرية وشوائب؛ محكومة لأداء متسق |
السيليكون هو العنصر الأساسي المضاف ويسيطر على سلوك الصب، التركيب الإيوتكتيمي، وصلابة المراحل الغنية بالسيليكون. المغنيسيوم هو العنصر النشط في التصلب بالتسخين حيث يشكل ترسيبات دقيقة محتوية على المغنيسيوم عند التعتيق، مما يتيح أنظمة تقوية T6/T5. الإضافات المتحكم بها من Mn وTi ومستويات منخفضة من Fe وCu تستخدم لضبط شكل المركبات البينية، تقليل قابلية التشقق الحراري، وتحسين البنية الميكروية في الحالة المصبوبة أو المصنعة بالإضافة للمعالجة الحرارية والأداء الميكانيكي.
الخواص الميكانيكية
تظهر AlSi10Mg مقاومة شد نهائية نسبياً عالية في حالة T6/T5 أثناء التحميل الشد مع انخفاض استطالة مقارنة بالسبائك المطروقة منخفضة السيليكون. ترتفع مقاومة الخضوع بشكل كبير بعد العلاج المحلولي والتعتيق الاصطناعي بسبب ترسيب مراحل دقيقة محتوية على المغنيسيوم وتفاعلها مع جسيمات السيليكون. الاستطالة حتى الفشل تعتمد بقوة على درجة التصلب والتركيب الميكروي؛ فحالة التلدين O أو كما صب توفر أعلى لدونة، في حين أن T6 تعطي أعلى قوة على حساب الاستطالة المنخفضة.
يتبع الصلادة نفس الاتجاه: المواد الملدنة والمصبوغة لها قيم برينل/HRB أقل، بينما قيم T6/T5 ترتفع بشكل ملحوظ بفضل تصلب الترسيبات وتقوية تشتت السيليكون. يؤثر أداء التعب على حالة السطح، الفراغات (حرجة للأجزاء المصبوبة والمصنعة بالإضافة) ودرجة التصلب؛ المواد المعالجة بتصلب T6 يمكن أن تظهر مقاومة جيدة للتعب عالي الدورة إذا تم تقليل الفراغات وعيوب السطح. تؤثر السماكة وحجم المقطع على الاستجابة الميكانيكية بسبب اختلاف معدلات التصلب وسجلات التبريد؛ المقاطع الرقيقة عادةً ما تكون ذات بنية دقيقة وقوة أعلى في الحالة المصبوبة، في حين أن المقاطع السميكة قد تكون أنعم وأكثر عرضة للفراغات الانكماشية.
| الخاصية | O/مدلنة | درجة التصلب الرئيسية (مثل T6) | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| مقاومة الشد النهائية (UTS) | 160–220 MPa | 300–380 MPa | تعتمد قيم T6 على سماكة المقطع وتفاصيل المعالجة الحرارية |
| مقاومة الخضوع (0.2% إثبات) | 80–140 MPa | 240–320 MPa | يزداد الخضوع بشكل حاد مع التعتيق؛ الحالة كما بُنِي في AM قد تحقق قيم وسطية |
| الاستطالة (A%) | 8–15% | 2–8% | تنخفض اللدونة في درجات التصلب القصوى؛ نمط الكسر غالباً عبر حبيبات السيليكون |
| الصلادة (HB) | 40–65 HB | 90–140 HB | تتوافق الصلادة مع كثافة الترسيبات وشكل السيليكون |
الخواص الفيزيائية
| الخاصية | القيمة | ملاحظات |
|---|---|---|
| الكثافة | 2.67–2.70 g/cm³ | مماثلة لسبائك الألمنيوم الأخرى؛ قوة نوعية ممتازة |
| مدى الانصهار | ~570–585 °C | متأثر بالإيوتكتك بحوالي ~10% سيليكون؛ انخفاض في الصلبة والسائلة مقارنة بالألمنيوم النقي |
| الموصلية الحرارية | 100–140 W/m·K | أقل من الألمنيوم النقي ولكنها جيدة للتبريد الحراري؛ تعتمد على درجة الحرارة والفراغات |
| الموصلية الكهربائية | ~30–40% IACS | منخفضة مقارنة بالألمنيوم النقي بسبب الإضافات و التشتت الميكروهيكلي |
| السعة الحرارية النوعية | ~900 J/kg·K | قيم نموذجية لسبائك الألمنيوم قرب درجة حرارة الغرفة |
| التوسع الحراري (20–200°C) | ~22–24 ×10⁻⁶ /K | معامل مشابه لسبائك الألمنيوم الأخرى؛ يجب مراعاته في التركيبات متعددة المواد |
الموصلية الحرارية والسعة الحرارية النوعية لـ AlSi10Mg تجعلها جذابة للمكونات التي تتطلب إدارة حرارية مع وزن خفيف، رغم أن الموصلية أقل من الألمنيوم النقي وبعض السبائك الأعلى. نطاق الانصهار الأقل مقارنة بالألمنيوم النقي مفيد للصب والتصنيع بالإضافة، مما يسمح بدرجات حرارة صب أقل وتقليل التدرجات الحرارية في العديد من العمليات. يجب مراعاة التوسع الحراري والموصلية في التجميعات التي تجمع مواد مختلفة لتجنب التشوه والإجهادات الحرارية أثناء الخدمة.
أشكال المنتجات
| الشكل | السماكة/الحجم النموذجي | سلوك القوة | الحالات الحرارية الشائعة | ملاحظات |
|---|---|---|---|---|
| السباكات (رملية، بالجاذبية) | مقاطع من بضع مم إلى >100 مم | متغيرة؛ خشنة في المقاطع السميكة | كما هو مصبوب، T6 | تستخدم على نطاق واسع في هياكل السيارات والصناعات الثقيلة |
| السباكة بالقوالب | مقاطع رقيقة إلى متوسطة (1–10 مم) | جيدة، بنية دقيقة في الجدران الرقيقة | كما هو مصبوب، T5/T6 | السباكة بالقوالب تعطي تشطيب سطح أفضل وبنية يوتكتية أدق |
| التصنيع الإضافي (انصهار طبقة المسحوق) | هندسيات معقدة، سماكة الجدران 0.5–10 مم | بنية دقيقة، قوة عالية كما بُنيت | كما بُني، T5، T6 | التصلب السريع يعطي سلوك ميكانيكي فريد؛ عادةً ما يتم تطبيق المعالجة الحرارية |
| البثق (محدود) | مقاطع حتى عدة عشرات من المليمترات | محدود بسبب التركيز على السباكة | شبيه بـ T4/T6 | نادراً؛ يُنتج أساساً في شكل سباكة أو مسحوق |
| قضيب/عكاز | أقطار صغيرة من تكثيف المسحوق | يعتمد على المعالجة | T6 | غالباً ما يُنتج عن طريق معالجة ثانوية أو معدن المسحوق |
يتم توريد AlSi10Mg بشكل أساسي كسباكة (جاذبية، سباكة بالقوالب) أو كمسحوق للتصنيع الإضافي بدلاً من المنتجات المطروقة الكبيرة مثل الألواح. تحدد عمليات السباكة والتصنيع الإضافي البنية الدقيقة ومحتوى العيوب؛ السباكة بالقوالب والتصلب السريع في التصنيع الإضافي ينتجان تشتت سليكون أدق وقوة أعلى كما بُنيت. يحدد شكل المنتج الحالات الحرارية الممكنة، وأحجام المقاطع القابلة للتحقيق، وخطوات المعالجة الثانوية مثل التشغيل، المعالجة الحرارية، والتشطيب السطحي.
الدرجات المعادلة
| المعيار | الدرجة | المنطقة | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| EN / ISO | AlSi10Mg / EN AC-AlSi10Mg | أوروبا / دولي | تسمية سباكة أوروبية شائعة متوافقة مع EN 1706 ومعايير ISO |
| AA / ASTM | (لا يوجد معادل مباشر لـ AA) | الولايات المتحدة الأمريكية | الألومنيوم A356 مشابه لكن يحتوي على نسبة سليكون أقل (~7%) ومغنيسيوم مختلف؛ لا يوجد رقم سبيكة AA دقيق لـ AlSi10Mg |
| JIS | A3560/A357?* | اليابان | معايير اليابان للسباكة تحتوي على درجات Al-Si-Mg مماثلة مع حدود مختلفة قليلاً |
| GB/T | AlSi10Mg | الصين | معيار سباكة صيني مكافئ يستخدم على نطاق واسع في سلاسل التوريد المحلية |
قد تختلف المعايير بين المناطق في حدود الشوائب القصوى، ومتطلبات الشد، وممارسات المعالجة الحرارية المسموح بها؛ تسمية EN/ISO لـ AlSi10Mg تُستخدم كأساس شائع في أوروبا والعديد من الموردين العالميين. توضح درجات المقارنة مثل A356 (AlSi7Mg) أو AlSi12Cu (ADC12) التوازنات التركيبية والأداء: يحتوي A356 على نسبة سليكون أقل وبالتالي قابلية سباكة وتوازن قوة/لدونة مختلفة، بينما يحتوي ADC12 على مستويات أعلى من السليكون والنحاس مما يغير السلوك الميكانيكي ومقاومة التآكل. عند توريد الأجزاء دولياً يجب التحقق من المعيار الدقيق ومعايير قبول القوة الميكانيكية بدلاً من الاعتماد فقط على الاسم الشائع.
مقاومة التآكل
يظهر AlSi10Mg مقاومة جيدة للتآكل الجوي العام يعود ذلك بشكل رئيسي إلى طبقة أكسيد الألومنيوم السلبية ونسبة النحاس المنخفضة نسبيًا في السبيكة. في الأجواء الداخلية والمعتدلة الصناعية يؤدي أداء مماثل لسبيكات Al-Si منخفضة النحاس، وغالبًا ما يستفيد من علاجات سطحية مثل الأنودة أو طلاءات التحويل لتعزيز المتانة.
في البيئات البحرية أو المحتوية على كلوريدات، تكون السبيكة عرضة بشكل متوسط لتآكل تنقيطي وموضعي في الشقوق؛ يُنصح باستخدام حماية سطحية مناسبة، طلاءات تضحياتية أو عزلة كهروضوئية للتعرض طويل الأمد. مقاومة التكسير بالتآكل الإجهادي أقل من سبيكات Al-Zn-Mg عالية القوة لكنها قد تحدث عندما تكون هناك إجهادات شد مع بيئات كلوريدية عدوانية، خاصة للحالات الحرارية الذروية إذا لم يتم تجاوزها لمعالجة مقاومة التكسير.
تتسارع التفاعلات الغلفانية مع المواد الكاثودية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس في وجود اتصال كهربائي ومحلول إلكتروليتي؛ يجب تصميم الواجهات مع عوازل أو استخدام معادن مشابهة لتقليل التيارات الغلفانية. مقارنة بسبيكات Wrought 5xxx أو 6xxx، يوفر AlSi10Mg توازنًا أفضل بين سهولة السباكة ومقاومة التآكل المقبولة، لكنه لا يصل لمقاومة البحر الممتازة لسبيكات Al-Mg المختارة بعناية أو للتحكم في التآكل الموضعي لبعض منتجات Wrought المؤنودة.
خواص التصنيع
قابلية اللحام
يمكن لحام AlSi10Mg بعمليات الانصهار الشائعة مثل GTAW (TIG) وGMAW (MIG)، وغالبًا ما يُستخدم أسلاك حشوة مناسبة. عادةً ما تُختار أسلاك حشو غنية بالسليكون مثل ER4043 (Al-5Si) وأسلاك Al-Si-Mg لمطابقة سلوك التصلب وتقليل التشقق الساخن؛ يمكن استخدام ER5356 (Al-Mg) إذا كانت القوة والمغنيسيوم الأعلى مرغوبة ولكنه قد يزيد من خطر المسام والتشققات الساخنة. المسامية، التقاط الهيدروجين والانكماش هي الشواغل الأساسية للحام؛ التنظيف المسبق، تصميم الوصلات المناسب، والتحكم في إدخال الحرارة تخفض من تليين منطقة متأثرة بالحرارة وعيوب اللحام.
قابلية التشغيل
تشغيل AlSi10Mg أسهل عمومًا مقارنة بسبيكات الحديد ولكن جزيئات السليكون تزيد من الكشط وتسريع تآكل الأدوات، لذا يُنصح باستخدام أدوات كربيد ومغطاة بـ PVD. معدلات التغذية وسرعات القطع عادة أعلى من الفولاذ، مع استخدام مبرد قوي للتحكم في إزالة الرقائق والتشوه الحراري؛ غالبًا ما تكون الرقائق غير مستمرة بسبب طور السيليكون الهش. يعتمد التشطيب السطحي بشكل كبير على مسامية السباكة أو التصنيع الإضافي، لذا تُستخدم عمليات التشطيب النهائية والفحص غير المدمر للأجزاء الحساسة.
قابلية التشكيل
التشكيل البارد محدود في الحالات الحرارية الذروية؛ توفر الحالات O والحالات المعتدلة أفضل قابلية للتشكيل للثني والطبع. تعتمد أدنى أنصاف أقطار الانحناء على الحالة الحرارية والهندسة، لكن القاعدة العامة هي 4–6 أضعاف سماكة المادة في الحالة المعالجة حراريًا وأقطار أكبر لمادة T6 لتجنب التشقق عند تجمعات جزيئات السليكون. للأشكال المعقدة، يفضل استخدام السبك قريب من الشكل النهائي أو التصنيع الإضافي مع تشغيل لاحق بدلاً من التشكيل البارد الواسع بسبب انخفاض الليونة في الحالات عالية القوة.
سلوك المعالجة الحرارية
عادة ما تستهدف معالجة المحلول لـ AlSi10Mg درجات حرارة قريبة من 540–545 °C لتوحيد البنية الدقيقة وذوبان الأطوار المحتوية على المغنيسيوم، مع اختيار أوقات الاحتجاز حسب سماكة المقطع لتجنب بداية ذوبان المكونات منخفضة الانصهار. يتطلب التبريد السريع بعد المعالجة للحفاظ على ذوبان العناصر في محلول صلب فوق المشبع؛ تؤثر حدة التبريد على كثافة الترسيبات المتوفرة بعد الزيادة الصناعية وبالتالي القوة النهائية. عادةً ما تُجرى الزيادة الصناعية على نمط T6 عند 160–180 °C لعدة ساعات لترسيب تجمعات Mg2Si وتثبيت شكل السيليكون لتحقيق القوة القصوى.
يشتمل التلدين T5، المستخدم على نطاق واسع في مكونات التصنيع الإضافي، على التبريد من درجة حرارة المعالجة المرتفعة وخطوة زيادة صناعية مباشرة لإنتاج قوة معتدلة مع تشوه أقل مقارنة بالمعالجة الكاملة للمحلول. تُستخدم علاجات الإفراط في التلدين (T7) لتحسين الاستقرار البُعدي ومقاومة التكسير بالتآكل الإجهادي على حساب بعض القوة القصوى. يتحقق التخمير والليونة الكاملة (O) بتعرض طويل الأمد في درجات حرارة منخفضة لتكبير الترسيبات وتكوير السيليكون، مما يستعيد الليونة لتسهيل التشكيل والتشغيل.
الأداء عند درجات الحرارة المرتفعة
يتدهور AlSi10Mg تدريجيًا في القوة مع زيادة درجة الحرارة فوق درجة حرارة الغرفة، مع انخفاضات كبيرة في مقاومة الخضوع والشد تُلاحظ عادة فوق 150 °C. يشجع التعرض طويل الأمد فوق ~125–150 °C توسيع الترسيبات وفقدان تأثير الزيادة الصناعية ذروية، لذا تحدد درجات حرارة الخدمة عادة بحذر للتطبيقات الحاملة للأحمال. يحد أكسيد الألومنيوم من الأكسدة، لكن التعرض العالي للحرارة قد يشجع تكون قشور وأكسدة موضعية لأطوار الغنية بالسليكون إذا لم تُطبق طبقات حماية.
يمكن لمنطقة متأثرة بالحرارة أثناء اللحام أو التسخين الموضعي أن تطرّي السبيكة بسبب ذوبان الترسيبات أو الإفراط في التلدين؛ يجب الانتباه إلى المعالجة الحرارية بعد اللحام أو استراتيجيات التصميم التي تقلل درجات الحرارة القصوى المحلية للحفاظ على السلامة الميكانيكية. قد تؤدي السبيكة أداءً كافياً لفترات قصيرة عند درجات حرارة مرتفعة، لكن للتشغيل المستمر في درجات حرارة مرتفعة يفضل المصممون اختيار سبيكات ألمنيوم مقاومة للحرارة العالية أو مواد بديلة.
التطبيقات
| الصناعة | مثال على المكون | سبب استخدام AlSi10Mg |
|---|---|---|
| السيارات | أغطية المحركات، كبائن علب التروس، الحوامل الهيكلية | سهولة الصب الممتازة، نسبة صلابة إلى وزن جيدة، وحرارة التبديد |
| الطيران والدفاع | الحوامل، الكبائن، المكونات الهيكلية الصغيرة | خفيف الوزن مع قوة جيدة بعد المعالجة بدرجة T6، توافق جيد مع تقنيات التصنيع بالإضافة للأشكال المعقدة |
| البحرية | أغطية المضخات، أجزاء هيكلية غير حرجة | مقاومة جيدة للتآكل مع طلاءات الحماية وسهولة الصب |
| الإلكترونيات | مشتتات الحرارة، الأغطية | موصلية حرارية ممتازة بالإضافة إلى قدرة تكوين قنوات معقدة ومتكاملة عبر التصنيع بالإضافة |
| رياضة السيارات / الصناعية | مكونات خفيفة الوزن، النماذج الأولية | سرعة في صنع النماذج الأولية وصلابة جيدة نسبة للوزن بعد المعالجة الحرارية |
تُعزى شعبية AlSi10Mg إلى مزيجه بين سهولة الصب، توافقه مع عمليات التصنيع بالإضافة، وقوته التي يمكن تعزيزها بالمعالجة الحرارية. يتفوق هذا السبيكة حيثما تكون الهندسة المعقدة، الاستقرار الأبعادي بعد المعالجة الحرارية، ومقاومة التآكل المعقولة مطلوبة في مكون خفيف الوزن، وغالبًا ما يحل محل السبائك الحديدية الثقيلة أو السبائك الغريبة المكلفة.
نصائح الاختيار
بالنسبة للأجزاء الهيكلية خفيفة الوزن المصبوبة أو المصنعة بتقنية الاندماج في سرير مسحوق، اختر AlSi10Mg عندما تحتاج إلى قوة أعلى من الألمنيوم التجاري النقي 1100 مع الحفاظ على سهولة الصب والأداء الحراري الممتاز. مقارنة بـ1100 (الألمنيوم التجاري النقي)، يضحي AlSi10Mg بالموصلية الكهربائية/الحرارية وقابلية التشكيل مقابل قوة أعلى بكثير ومقاومة تآكل محسنة.
مقارنة بالسبائك المعالجة بالتصلب مثل 3003 أو 5052، يقدم AlSi10Mg قوة أعلى قابلة للتحقيق عبر المعالجة الحرارية لكنه عادة ما يتمتع بدكتيلية أقل ومقاومة تآكل أقل إلى حد ما في بيئات الكلوريدات القاسية؛ لذا اختار AlSi10Mg عندما تكون سهولة الصب والقوة بعد المعالجة الحرارية أولويات أعلى من التشكيل بالطرق أو الثني العميق. بالمقارنة مع السبائك المصنعة القابلة للمعالجة الحرارية الشائعة مثل 6061 أو 6063، قد تكون قوة الشد القصوى لمناطق التقدم في AlSi10Mg أقل في بعض الحالات لكن يُفضل في حال اتضح أن فوائد الصب أو الهندسة بتقنية التصنيع بالإضافة ومميزات السيليكون اليوتكتكي تفوق قوة السبائك المصنعة أو توفر مقاطع معدنية جاهزة.
استخدم AlSi10Mg عندما تفضل هندسة القطعة أو قيود العملية الإنتاج بالصب أو التصنيع بالإضافة، وعندما يكون مقبولًا تطبيق المعالجة الحرارية بعد العملية، وعندما يقدر المصممون التوازن المناسب بين القابلية التصنيعية، الخواص الحرارية، والوزن على حساب قابلية التشكيل المطلقة أو الأداء المقاوم للتآكل في بيئات شديدة العدائية.
الملخص الختامي
يبقى AlSi10Mg سبيكة ألومنيوم ذات صلة عالية للهندسة الحديثة بفضل مزيجها الفريد من سهولة الصب والتوافق مع التصنيع بالإضافة، وتقوية قابلة للمعالجة الحرارية عبر ترسيب الماغنيسيوم، وتوازن عملي بين الخواص الحرارية والميكانيكية ومقاومة التآكل لمكونات هيكلية خفيفة الوزن ومكونات إدارة حرارية.