铝合金的弹性模量通常约为70GPa，是大多数钢和合金钢弹性模量的三分之一。 因此，对于给定的载荷，由铝合金制成的部件或单元在弹性状态下，将比相同尺寸和形状的钢部件发生更大的变形。 尽管铝合金的抗拉强度略高于常用的钢种，但简单地用铝合金代替钢部件可能会产生问题。 对于全新的金属产品，材料设计的选择通常取决于制造技术的选择。对于挤压件来说，选择铝合金无疑是明智的，特别是Al-Mg-Si系列，它可以挤压成复杂的型材。 通常，使用铝合金可以实现比钢更可行的高刚性和更轻的设计。例如，由铝合金制成的自行车车架，通常使用比钢管或钛管更大的管径，以便获得所需的刚度和强度。 在汽车工程中，由铝合金制成的汽车，通常采用由挤压型材制成的空间框架，以确保刚性。 雪佛兰科尔维特Corvette汽车就是一个很好的例子，它使用了由铝合金制造的底盘和悬挂系统零件，消除冗余的金属后，不但重量减轻，还减少了截面积，这使车有了大的尺寸和良好的刚度。因此，在同等或更激苛刻的使用情况下，铝合金零件不需要跟钢制的零件一样频繁更换，使其对车主更有吸引力。 因为可以减轻重量，铝合金广泛用于汽车发动机，特别是在汽缸体和曲轴箱中。由于铝合金在高温下易发生翘曲，因此这种发动机的冷却系统是至关重要的。 铝合金制造技术和冶炼技术的进步，促进了铝合金在汽车发动机上的成功应用，曾经发生在20世纪60年代Corvair汽车的铝制发动机气缸盖的失效和零件螺纹剥离现象，目前已经得到杜绝。 铝合金作为结构件使用的一个致命缺陷是，与钢相比，其疲劳强度很低。在受控的实验室条件下，钢材会显示一定的疲劳极限，也即应力振幅低于疲劳极限时，不会发生故障，而且，钢的强度不会随着应力循环周期的延长而持续减弱。 而对于铝合金来说，铝合金不仅没有这种较低的疲劳极限，并且还会随着应力循环的持续而强度持续减弱。因此，铝合金很少用于高应力循环场景（超过107应力循环周期）下要求高疲劳强度性能的部件。 铝合金的热敏感性 另外，还必须考虑铝合金的热敏感性。事实上铝合金对热的反应相对复杂，它不像钢那样在将要熔化时发出亮红色。 铝在熔化之前，没有迹象显示其内部性能已经被破坏，因此，加工时，应尽量避免使用火焰割炬等加热工具。 铝合金件过热的时候，会受到内部应力和应变，这些压力往往会导致零件发生延迟扭曲。举例来说，常见的有翘曲或过热开裂的汽车铝缸盖。焊接的铝自行车框架，几年后会沿着轴线发生扭转。 另外，1970年代，一些黏着剂被被用在一些自行车上，不幸的是当铝管受到轻微腐蚀后，就会黏接松动，并最终导致车架解体。因此，航天工业应完全避免零件【胶粘剂】间或机械扣件被加热。 过热铝中存在的应力，可以通过对部件进行热处理并逐渐冷却的方法来消除，也即进行去应力退火。 然而，这些经过热处理的部件仍有可能发生变形，例如对焊接自行车车架的热处理，会导致很大一部分零件变得对不准。如果这种对不准不太严重，则可对冷却的部件弯曲对齐。当然，如果框架本身设计的刚性过大，那么这种弯曲将需要很大的力。 虽然铝对高温不耐受，但并未排除其在火箭中的应用，甚至可用于建造燃气室，燃气室中燃气温度可达到3500 K。Agena上级发动机在喷嘴的某些部分，设计采用了再生冷却铝，包括热临界的喉部区域；实际上，即使在高热通量下，铝的极高导热性也阻止了喉部位置达到熔点，从而使之可用于制造可靠、轻质的部件。