アルミニウム合金における各種添加元素の役割

シリコン（Si）
シリコン（Si）は流動性を向上させる主成分です。最高の流動性は共晶から過共晶まで達成できます。ただし、結晶化したシリコン（Si）は硬い点を形成しやすく、切断性能が低下します。したがって、一般に共融点を超えることは許可されません。さらに、シリコン (Si) は、伸びを低減しながら、引張強さ、硬度、切断性能、および高温での強度を向上させることができます。
マグネシウム (Mg) アルミニウム - マグネシウム合金は最高の耐食性を持っています。したがって、ADC5 および ADC6 は耐食合金です。凝固範囲が非常に広いため熱間脆性があり、鋳物に割れが発生しやすく鋳造が困難です。マグネシウム（Mg）は、AL-Cu-Si系材料中の不純物として、Mg2Siにより鋳物が脆くなるため、一般的に0.3％以内が標準とされています。

鉄 (Fe) 鉄 (Fe) は亜鉛 (Zn) の再結晶温度を大幅に上昇させ、再結晶プロセスを遅らせる可能性がありますが、ダイカスト溶解では、鉄 (Fe) は鉄るつぼ、グースネック管、溶解ツールから発生します。亜鉛（Zn）に溶けます。アルミニウム（Al）が担持する鉄（Fe）は極めて微量であり、溶解限度を超えるとFeAl3として結晶化します。Fe に起因する欠陥は、主にスラグを生成し、FeAl3 化合物として浮遊します。鋳物が脆くなり、被削性が低下します。鉄の流動性は鋳肌の平滑性に影響します。
不純物の鉄（Fe）により、FeAl3 の針状結晶が生成されます。ダイカストは急冷されるため析出する結晶は非常に微細であり、有害成分とは考えられません。含有量が0.7％未満では脱型が困難となるため、ダイカストの場合は0.8～1.0％の鉄含有量が好ましい。鉄（Fe）が多量に存在すると金属化合物が形成され、硬質点が形成されます。また、鉄（Fe）の含有量が1.2％を超えると、合金の流動性が低下し、鋳物の品質を損ね、ダイカスト設備の金属部品の寿命を低下させます。

ニッケル（Ni） 銅（Cu）と同様に、引張強度や硬度が高くなる傾向があり、耐食性に大きく影響します。高温強度や耐熱性を向上させるためにニッケル（Ni）が添加される場合がありますが、耐食性や熱伝導率に悪影響を及ぼします。

マンガン (Mn) 銅 (Cu) とシリコン (Si) を含む合金の高温強度を向上させることができます。ある限度を超えると、Al-Si-Fe-P+o {T*T f;X Mn 四元化合物が生成しやすくなり、ハードポイントが形成されやすくなり、熱伝導率が低下する可能性があります。マンガン (Mn) は、アルミニウム合金の再結晶プロセスを防止し、再結晶温度を上昇させ、再結晶粒を大幅に微細化します。再結晶粒の微細化は主に、MnAl6 化合物粒子が再結晶粒の成長を阻害する効果によるものである。MnAl6 のもう 1 つの機能は、不純物の鉄 (Fe) を溶解して (Fe, Mn)Al6 を形成し、鉄の有害な影響を軽減することです。マンガン (Mn) はアルミニウム合金の重要な元素であり、単独の Al-Mn 二元合金として、または他の合金元素と一緒に添加できます。したがって、ほとんどのアルミニウム合金にはマンガン (Mn) が含まれています。

亜鉛(Zn)
不純な亜鉛（Zn）が存在すると、高温脆性を示します。ただし、水銀 (Hg) と結合して強力な HgZn2 合金を形成すると、顕著な強化効果が得られます。JISでは不純亜鉛（Zn）の含有量は1.0％未満と規定されていますが、海外の規格では3％まで許容されています。この議論では、合金成分としての亜鉛 (Zn) について言及しているのではなく、むしろ鋳造品に亀裂を引き起こす傾向がある不純物としてのその役割について言及しています。

クロム(Cr)
クロム (Cr) は、アルミニウム中に (CrFe)Al7 や (CrMn)Al12 などの金属間化合物を形成し、核生成と再結晶の成長を妨げ、合金にある程度の強化効果をもたらします。また、合金の靭性を向上させ、応力腐食割れの感受性を軽減することもできます。ただし、クエンチ感度が増加する可能性があります。

チタン(Ti)
合金中のチタン (Ti) の量が少量であっても、機械的特性は向上しますが、導電率も低下する可能性があります。析出硬化のための Al-Ti シリーズ合金におけるチタン (Ti) の臨界含有量は約 0.15% であり、その存在はホウ素を添加することで低減できます。

鉛(Pb)、錫(Sn)、カドミウム(Cd)
アルミニウム合金中には、カルシウム（Ca）、鉛（Pb）、錫（Sn）、その他の不純物が存在する場合があります。これらの元素は融点や構造が異なるため、アルミニウム（Al）と異なる化合物を形成し、アルミニウム合金の特性にさまざまな影響を与えます。カルシウム (Ca) はアルミニウムへの固溶度が非常に低く、アルミニウム (Al) と CaAl4 化合物を形成し、アルミニウム合金の切削性能を向上させることができます。鉛 (Pb) と錫 (Sn) は、アルミニウム (Al) への固溶度が低い低融点金属であるため、合金の強度は低下しますが、切削性能は向上します。

鉛 (Pb) の含有量を増やすと、亜鉛 (Zn) の硬度が低下し、溶解度が増加します。ただし、アルミニウム：亜鉛合金には、鉛（Pb）、錫（Sn）、カドミウム（Cd）のいずれかが規定量を超えると腐食が発生することがあります。この腐食は不規則で一定期間後に発生し、特に高温多湿雰囲気下では顕著になります。