**AlSi10Mg** 是一种铝硅镁系亚共晶铸造/增材制造合金。它对应传统铸造领域的 **A360** 或 **ZL110** 牌号，但在增材制造
领域，它是目前应用最广泛、研究最透彻的铝合金之一，也是粉末床熔融工艺的标杆材料。

与 AlSi7Mg 相比，AlSi10Mg 拥有更高的硅含量，这赋予了它更好的铸造流动性，但在延伸率上稍逊于 AlSi7Mg。

材料属性与牌号对照

AlSi10Mg 以其良好的流动性、中等强度和优秀的导热性著称。该合金在不同标准及应用领域中的对应牌号如下：

| 标准/领域 | 对应牌号 |

| :--- | :--- |

| **增材制造** | AlSi10Mg |

| **美国 ASTM** | A360.0 |

| **中国 GB** | ZL110 (YZAlSi10Mg) |

| **日本 JIS** | ADC3 (压铸) |

| **欧洲 EN** | EN AC-43000 |

化学成分

AlSi10Mg 的成分设计以高硅为核心，辅以镁元素实现强化。硅含量接近共晶点，使其凝固区间更窄，热裂倾向更小。
镁与硅形成 Mg₂Si 相，使其具备时效强化能力。

| 元素 | 含量 (%) (ASTM B557 M 标准) |

| :--- | :--- |

| **硅 (Si)** | **9.0 - 10.0** |

| **镁 (Mg)** | **0.20 - 0.45** |

| **铝 (Al)** | **余量 (约 88.9)** |

| **铁 (Fe)** | ≤ 0.55 |

| **铜 (Cu)** | ≤ 0.05 |

| **锰 (Mn)** | ≤ 0.45 |

| **钛 (Ti)** | ≤ 0.15 |

| **锌 (Zn)** | ≤ 0.10 |

微观组织结构

与 AlSi7Mg 类似，AlSi10Mg 在增材制造快速凝固条件下会形成独特的非平衡组织：

-   **更细的胞状结构**：高硅含量使其胞状组织尺寸通常在 0.5-1 μm 左右。

-   **网状共晶硅**：在铝基体边界析出更连续的纳米级共晶硅网络，这是其强度的主要来源。

-   **更少的缺陷**：由于其凝固范围更窄，在 SLM 过程中对工艺参数的容错率更高，相对不易产生热裂纹。

力学性能

AlSi10Mg 的力学性能取决于成型工艺和热处理状态。**增材制造**态的强度远超传统铸造。

| 工艺与状态 | 抗拉强度 (MPa) | 屈服强度 (MPa) | 延伸率 (%) |

| :--- | :--- | :--- | :--- |

| **传统压铸 (A360/F)** | ~250 | ~130 | ~5.0 |

| **SLM 打印态** | **360 - 420** | **230 - 270** | **4.0 - 8.0** |

| **SLM + T6 (固溶+时效)** | **330 - 380** | **240 - 280** | **5.0 - 9.0** |

| **SLM + 退火 (300°C)** | ~240 | ~150 | ~12.0 |

**对比 AlSi7Mg**：在 SLM 态下，AlSi10Mg 的强度通常略低于 AlSi7Mg（约 460 MPa），但铸造流动性和打印成功率更高。

关键性能优势

-   **极高的打印成功率**：作为 SLM 工艺的标杆材料，其工艺窗口宽，支撑结构易去除，特别适合新手入门或量产大型零件。

-   **优异的导热性**：虽然略低于 AlSi7Mg，但在铝合金中仍属优良水平。热导率通常在 110-140 W/(m·K) 之间。

-   **轻量化与刚度**：密度约 2.68 g/cm³，弹性模量约 70 GPa。

-   **良好的阳极氧化特性**：可通过硫酸阳极氧化处理获得致密氧化膜，满足耐磨或绝缘需求。

 典型应用领域

**1. 增材制造（核心应用）**

凭借其极佳的可打印性和综合性能，AlSi10Mg 是**选区激光熔化**工艺中最常用的材料，占工业打印机产出物料的绝大部分。

-   **汽车工业**：轻量化结构件（如副车架、控制臂）、热交换器、电机外壳、液压歧管。

-   **航空航天**：无人机框架、薄壁壳体、拓扑优化的支架。

-   **机器人**：仿生机器人骨架、轻量化关节、执行器外壳。

-   **赛车运动**：F1 及大学生方程式赛车的进气歧管、冷却喷嘴、悬挂摇臂。

**2. 传统铸造**

在传统铸造领域，AlSi10Mg（A360）因其优秀的流动性，常用于压铸、精密铸造工艺，制造耐腐蚀的壳体、盖板、
水泵零件和电机器件。

AlSi10Mg 与 AlSi7Mg 对比

这两者是增材制造中最主流的两种铝合金，以下是基于 SLM 打印态（未热处理）的对比：

| 特性 | **AlSi10Mg** | **AlSi7Mg** |

| :--- | :--- | :--- |

| **硅含量** | 较高 (9-10%) | 较低 (6.5-7.5%) |

| **强度和塑性** | 强度较高，延伸率较低 | 延伸率更高，整体强度略高 |

| **打印难度** | **低** (工艺窗口宽，易成型) | 中 |

| **导热性能** | 较好 | **更好** |

| **耐腐蚀性** | 良好 | 更优 |

| **标准迭代** | 已成熟，广泛量产 | 常用于高端、高可靠性部件 |

**选择建议**：

-   **选择 AlSi10Mg**：如果目标是快速、低成本地制造出功能性的结构件或热管理部件，且对极端塑性要求不高。
它更适合量产和复杂薄壁结构。

-   **选择 AlSi7Mg**：如果零件需要承受较大的变形（如弹片、需冷弯的结构），或者服役环境对导热和耐腐蚀性要求极高
（如航空航天热交换器）。