Aluminiumsiliciumsystemet

Aluminiumsiliciumsystemet, eller Al–Si-systemet, är ett binärt metallurgiskt fasdiagram som beskriver förhållandet mellan aluminium och kisel i legeringar. Systemet är särskilt viktigt inom gjutning och fordons- samt maskinindustri eftersom kiselskar medför bättre gjutbarhet, minskad krympning och ökad slitstyrka hos legeringarna.

Löslighet och faser: Kisels löslighet i den fasta α-Al-lösningen är mycket begränsad. Vid hög temperatur uppgår den endast till ungefär 1,5–2 viktprocent Si och minskar vid nedkylning. Eutektikum uppträder vid cirka 12,6 viktprocent Si vid en temperatur omkring 577–580 °C, där flytande Al–Si smälter till två fasta faser: α-Al-lösning och ren kisels.

Mikrostruktur: För hypoeutektiska legeringar (Si < 12,6%) består mikrostrukturen av primär Al-destä-none och en eutektisk Al–Si-matrix. För eutektiska sammansättningar uppträder en fin lamellär eller acikullik struktur av Si i Al. För hyperutektiska legeringar (Si > 12,6%) finns primär Si-fas före eutektikum.

Användning och egenskaper: Al–Si-legeringar är bland de mest använda gjutlegeringarna tack vare goda gjutningsegenskaper, låg krympning och god slitasthärdighet. De flesta binära Al–Si-legeringar saknar åldershärtning; tillsatser av element som Mg, Cu eller Ni i flerkomponentslegeringar kan ge betydande styrkeökningar genom åldershärtning.

Sammanfattning: Al–Si-systemet är ett klassiskt och kommersiellt viktigt binärt system som definierar hur aluminium och kiseldeller interagerar vid olika sammansättningar och temperaturer, med eutektikum vid ≈12,6% Si och ≈577 °C.