Đúc khuôn hợp kim nhôm được sử dụng rộng rãi trong sản xuất động cơ do tính dẫn nhiệt tuyệt vời, nhẹ và khả năng gia công tốt, khiến chúng trở thành vật liệu lý tưởng. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất, vật đúc bằng hợp kim nhôm thường yêu cầu xử lý lão hóa để cải thiện tính chất cơ học của chúng.
Xử lý lão hóa đề cập đến quá trình xử lý nhiệt bao gồm việc giữ hợp kim nhôm ở nhiệt độ nhất định trong một khoảng thời gian, làm cho các pha tăng cường kết tủa bên trong vật liệu, do đó làm tăng độ bền và độ cứng của nó. Điều trị lão hóa thường được chia thành lão hóa tự nhiên và lão hóa nhân tạo. Lão hóa tự nhiên xảy ra ở nhiệt độ phòng và là một quá trình chậm, trong khi lão hóa nhân tạo đòi hỏi lò sưởi, nhanh hơn và có tác dụng rõ rệt hơn.
Trong quá trình lão hóa, cấu trúc tinh thể bên trong của hợp kim nhôm trải qua những thay đổi vi mô. Những thay đổi này chủ yếu biểu hiện ở sự khuếch tán của các nguyên tử chất tan trong dung dịch rắn và hình thành các pha tăng cường. Những thay đổi vi mô này gây ra những điều chỉnh nhỏ về thể tích của vật liệu, dẫn đến thay đổi kích thước. Thông thường, những thay đổi về kích thước này là nhỏ nhưng vẫn đòi hỏi sự chú ý trong quá trình sản xuất các bộ phận có độ chính xác cao.
Cụ thể, sau quá trình lão hóa nhân tạo, khuôn đúc hợp kim nhôm cho động cơ thường có hiện tượng co ngót nhẹ. Độ co ngót có liên quan chặt chẽ đến thành phần hợp kim, quá trình đúc, nhiệt độ lão hóa và thời gian lão hóa. Ví dụ, nhiệt độ cao hơn hoặc thời gian lão hóa dài hơn dẫn đến các pha tăng cường kết tủa nhiều hơn và có khả năng co rút lớn hơn; ngược lại, nhiệt độ thấp hơn hoặc thời gian lão hóa ngắn hơn sẽ dẫn đến độ co ngót ít hơn. Đối với các kích thước tiếp xúc quan trọng, việc hoàn thiện thường được yêu cầu sau khi xử lý lão hóa để đảm bảo độ chính xác của quá trình lắp ráp cuối cùng.
