铝硅二元合金具有简单的共晶型相图，如图《Al Si二元相图》所示，室温下只有α（Al）和p（Si）两种相，α（Al）的性能和纯铝相似，β（Si）的性能和纯硅相似。共晶合金的Si含量为12.6%，亚共晶合金的组织由α（Al） 共晶体（α p）所组成，过共晶合金的组织由β（Si） 共晶体（α β）所组成。由于结晶硅带入微量磷，即使10ppm的磷生成AlP就足以使Si含量为9%的亚共晶合金中出现初晶硅，并使共晶硅形成粗大的板片状。
随硅量的增加，结晶温度区间变小，共晶体增加，流动性随之提高。硅的收缩率很小，合金的线收缩率也随之降低，热裂倾向相应减少；硅的结晶潜热大，直至Si含量为20%处，流动性仍比共晶成分的合金高。含Si量为16%～18%时有流动性的峰值。
共晶型AI-Si二元合金虽有优良的铸造性能，但由于力学性能不高，故只能用于压铸、挤压铸造等高速冷却的铸造方法；对于砂型铸造，石膏型铸造等冷却速度慢的铸造方法，必须进行变质处理，细化共晶硅，以获得足够的力学性能。
细化共晶硅的变质处理不能同时细化初晶硅，对于有大量初晶硅的过共晶合金，必须采用加磷细化初晶硅，提高力学性能。
含硅量对Al-Si二元合金耐磨、耐蚀、线膨胀系数，密度、电导率等有影响。随硅量的增加，磨损量、腐蚀量、线膨胀系数、密度、电导率均直线下降。
铝的塑性大，切削时需消耗很大的功，随硅量增加，共晶体增多，切削功可减小，但共晶硅硬度高，易磨损刀具，尤其是有粗大初晶硅的过共晶合金，刀具磨损更严重，被加工的表面很毛糙。为改善切削加工性能，除进行相应的变质处理，细化共晶硅、初晶硅外，可加入铋、铅等易切削元素；对过共晶合金可采用镶嵌钻石刀具，选择最佳切削速度和合适的切削液等，也能获得光洁的加工表面。
综上所述，为了兼顾合金的各种服役性能和工艺性能，铝硅类合金的含硅量一般为7%～12%。
Al-Si二元合金的代表是ZL102合金，成分为Si含量10%～13%，剩下的为铝，金相组织为α（Al） 共晶体（α β）及少量初晶硅。ZL102合金具有如下特点。
1）热处理强化效果小，力学性能不高
577℃时硅在α（Al）固溶体中的溶解度为1.65%，室温下降至0.05%。但热处理强化效果不大，固溶处理后人工时效只能使合金强度提高10%～20%，因为硅的沉淀和集聚速度很快，甚至固溶处理时都可能发生固溶体分解，析出硅质点，不形成共格或半共格的过渡相，因此一般只进行退火消除内应力。ZL102的力学性能不高。
2）铸造性能优良
近共晶的Al-Si二元合金的结晶温度区间小，硅的结晶潜热大，故流动性能为铸铝合金中之冠，集中缩孔倾向大，应设置合理的冒口，能获得致密的铸件，直至破坏前不会引起渗漏，硅降低氢在铝液凝固后的溶解度，如精炼不当，容易产生针孔。
3）耐磨性，抗蚀性，耐热性好
Al-Si二元合金具有软相α（Al）和硬相硅，是典型的耐磨组织，耐磨性好；α（Al）和共晶硅的电子电位相差不大，表面一层Al2O3，组织致密，对基体具有保护作用，因此耐蚀性好；ZL102合金的共晶温度为577℃，高于其余铸铝合金，温度升高时没有强化相溶解或聚集现象，因此耐热性最好。
4）必须进行变质处理，提高力学性能
变质前的力学性能低，切削加工性能差，必须进行变质处理，使板片状的共晶硅转变为纤维状，并消除初晶硅，大幅度提高力学性能。
综上所述，ZL102合金适用于压铸件或要求耐蚀、耐磨；承受中小载荷的薄壁、复杂铸件如各种仪表的框架、亮体、基座等。
