Innhold
Metaller utgjør de fleste elementene i det periodiske systemet. I ren tilstand har hvert metall sin egen masse, smeltepunkt og fysiske egenskaper. Å kombinere to eller flere av disse metallene i en blanding med et nytt sett med egenskaper danner en legering, en sammensetning av metaller som kan ha bemerkelsesverdig forskjellige egenskaper.
Kjemisk oppbygning
Per definisjon består rene metaller av et enkelt element. Prøver av disse metallene inneholder bare atomer av et enkelt metallisk stoff. Legeringene inneholder to eller flere grunnstoffer eller legeringer smeltet og kombinert, så deres kjemiske formler består av mer enn ett grunnstoff. For eksempel består rent jernmetall bare av jernatomer. Stål, en karbon jernlegering, inneholder hovedsakelig jernatomer med isolerte karbonatomer som gir styrke. Tilsetning av krom og molybden til stål gir enda en legering: rustfritt stål.
Smidbarhet og duktilitet
En grunn til at produsenter kombinerer rene metaller for å danne legeringer, er å endre metallenes fysiske egenskaper. Rene metaller kan være for skjøre til å tåle daglig bruk, men å kombinere dem kan gjøre dem sterkere. Som et rent metall, bøyer og strekker gull seg så lett at det raskt blir deformert hvis det blir laget som en ring og bæres på fingeren. Smykkeprodusenter kombinerer gull med sølv, kobber eller sink for å forbedre metallets holdbarhet og stivhet. Gull bidrar til farge- og korrosjonsbestandighet, mens andre metaller gir styrke. Resultatet er en 14 karat gullring som kan takle hverdagsbruk.
Reaktivitet
I sin naturlige tilstand reagerer noen rene metaller sterkt med omgivelsene, oksiderer og løper, til de er stabile. Ved å kombinere disse metallene med andre mindre reaktive metaller endres reaktiviteten, og forlenge metallets levetid. Rustfritt stål har dette navnet fordi det ikke ruster lett eller slites ut som et jernverktøy ville. Blanding av metaller er en måte å gjøre dem mindre reaktive og bedre tilpasset produsentens behov.
Pasta
Lette metaller, som aluminium og titan, reduserer massen av rene metaller som de kombineres med. Disse lettere legeringer spiller en viktig rolle i luftfartsindustrien, ettersom de lar produsenter designe og bygge lettere maskiner. En lettere jagerfly kan bære mer drivstoff, utstyr og artilleri enn et tyngre. Aluminiumsfelger reduserer totalvekten til et kjøretøy, noe som bidrar til å forbedre drivstoffeffektiviteten og øke hastigheten på racerbanene.
Termisk toleranse og smeltepunkt
Kombinering av metaller endrer termisk toleranse. Siden de består av to eller flere rene metaller, har legeringene ikke et fast smeltepunkt. I stedet smelter de sammen ved en rekke temperaturer. Legeringens molekylære struktur kan øke metallets generelle smeltepunkt over det for et hvilket som helst av dets bestanddeler. Å øke metallets smeltepunkt har viktige implikasjoner for industriell og kommersiell bruk. SR-71 Blackbird, et av de mest teknologisk avanserte rekognosasjonsflyene på sin tid, stolte på den lette titanlegeringsstrukturen for å motstå den termiske belastningen ved supersoniske flyvninger.