Innhold
Metaller utgjør majoriteten av det periodiske elementet. I sin rene tilstand har hvert metall sin egen karakteristiske masse, smeltepunkt og fysiske egenskaper. Blanding av to eller flere av disse metallene i en blanding med et nytt sett med egenskaper danner en legering, et sammensatt metall som kan ha påfallende forskjellige egenskaper.
Kjemisk oppbygning
Per definisjon består rene metaller av et enkelt element. Prøver av disse metaller inneholder ikke annet enn atomer av et enkelt metallisk stoff. Legeringer inneholder to eller flere elementer eller legeringer smeltet og blandet sammen, så deres kjemiske formler består av mer enn ett element. For eksempel består det rene metalljernet bare av jernatomer. Stål, en legering av jern og karbon, inneholder stort sett jernatomer med isolerte karbonatomer som gir det styrke. Tilsetting av metaller krom eller molybden i stålet gir en annen legering: rustfritt stål.
Blidbarhet og duktilitet
En årsak til at produsenter kombinerer rene metaller for å danne legeringer er å endre de fysiske egenskapene til metaller. Rene metaller kan være for myke til å holde opp til vanlig bruk, men legering av dem gjør dem tøffere. Som et rent metall bøyer og strekker gull seg så lett at det raskt ville trekke seg ut av formen hvis det ble dannet til en ring og slitt på fingeren. Smykkeprodusenter legerer rent gull med sølv, kobber eller sink for å forbedre metallens holdbarhet og stivhet. Gullet bidrar med sin farge og motstand mot korrosjon; de andre metaller bidrar med sin styrke. Resultatet er en 14 karat gullring som tåler daglig slitasje.
reaktivitet
I sin naturlige elementære tilstand reagerer noen rene metaller sterkt med omgivelsene, oksiderer og korroderer til de blir ubrukelige. Å blande disse metaller med mindre reaktive metaller endrer deres reaktivitet og forlenger levetiden til den legerte gjenstanden. Rustfritt stål tar navnet fra det faktum at det ikke lett ruster eller groper slik et rent jernverktøy ville gjort. Legering av metaller er et middel til å gjøre dem mindre reaktive og mer tilpasset produsentens behov.
Masse
Lette metaller som aluminium og titan reduserer massen av rene metaller som de legeres med. Disse lettere legeringene spiller en viktig rolle i romfartsindustrien, ettersom de lar produsenter designe og bygge lettere håndverk. En lettere jetjager kan inneholde mer drivstoff, utstyr og ordnance enn en tung en. Aluminiumslegering hjul lette kjøretøyets totale vekt, noe som bidrar til bedre gass kjørelengde og øker hastigheten på racerbanen.
Termisk toleranse og smeltepunkt
Legering av metaller endrer deres termiske toleranse. Siden de består av to eller flere rene metaller, har legeringer ikke et enkelt smeltepunkt, men smelter i stedet over et temperaturområde. Deres molekylstruktur kan heve det totale smelteområdet for metallet over det for noen av dets komponentmetaller. Å øke smelteområdet for et metall har viktige implikasjoner for industriell og kommersiell bruk. SR-71 Blackbird, et av de mest teknologisk avanserte rekognoseringsflyene i sin tid, stolte på sin lette ramme av titanlegering for å motstå termisk spenning på sine supersoniske flyvninger.