铝硅合金是以铝为基体、硅为主要添加元素的轻质金属材料,其硅含量通常在5%-25%之间(工业常用牌号如ADC12含硅10.5%-12%)。这种合金因其独特的共晶组织(α-Al与Si相均匀分布)展现出优异的铸造流动性,特别适合生产形状复杂的薄壁件。需要重点关注的是其热膨胀系数(20-22×10⁻⁶/℃)显著低于纯铝,这使得零件在温度变化时尺寸更稳定。
在工业应用中,铝硅合金表现出多重优势。其比强度(抗拉强度可达280-320MPa)接近某些钢材,但重量却轻60%以上,广泛用于汽车发动机缸体(如A390合金)和航空航天部件。通过变质处理(添加钠/锶元素)可细化共晶硅形态,使伸长率提升至8%以上。特别是含硅17%-23%的高硅合金(如AlSi20),热导率(130-160W/m·K)与耐磨性达到完美平衡,成为电子散热器理想材料。
生产工艺方面,压铸(压力80-150MPa)是最常用成型方式,得益于合金的窄凝固区间(约577℃共晶点)。近年来半固态成型(固相率30%-50%)技术兴起,可减少气孔缺陷并提升力学性能。对于要求更高的场合,还可实施T6热处理(固溶530℃+时效180℃),使抗拉强度突破400MPa门槛。这种材料在新能源领域也崭露头角,电池包壳体采用改性铝硅合金(添加0.3%Mg)后,碰撞安全性提升40%以上。