Indhold
Metaller udgør de fleste af elementerne i det periodiske system. I ren tilstand har hvert metal sin egen masse, smeltepunkt og fysiske egenskaber. At kombinere to eller flere af disse metaller i en blanding med et nyt sæt egenskaber danner en legering, en sammensætning af metaller, der kan have bemærkelsesværdigt forskellige egenskaber.
Kemisk sammensætning
Per definition består rene metaller af et enkelt element. Prøver af disse metaller indeholder kun atomer af et enkelt metallisk stof. Legeringerne indeholder to eller flere grundstoffer eller legeringer smeltet og kombineret, så deres kemiske formler består af mere end et element. For eksempel består rent jernmetal kun af jernatomer. Stål, en kulstoflegering, indeholder hovedsageligt jernatomer med isolerede kulstofatomer, der giver styrke. Tilføjelse af krom og molybdæn til stål producerer endnu en legering: rustfrit stål.
Bøjelighed og duktilitet
En grund til, at producenterne kombinerer rene metaller til dannelse af legeringer, er at ændre metallenes fysiske egenskaber. Rene metaller kan være for skrøbelige til at modstå daglig brug, men at kombinere dem kan gøre dem stærkere. Som et rent metal bøjer og strækker guld sig så let, at det hurtigt vil blive deformeret, hvis det er lavet som en ring og bæres på fingeren. Smykkeproducenter kombinerer guld med sølv, kobber eller zink for at forbedre metalets holdbarhed og stivhed. Guld bidrager til dets farve- og korrosionsbestandighed, mens andre metaller tilbyder dets styrke. Resultatet er en 14 karat guldring, der kan klare daglig brug.
Reaktivitet
I deres naturlige tilstand reagerer nogle rene metaller stærkt med deres omgivelser, oxiderer og kører, indtil de er stabile. Kombination af disse metaller med andre mindre reaktive metaller ændrer deres reaktivitet og forlænger metallets levetid. Rustfrit stål har dette navn, fordi det ikke ruster let eller slides ud som et jernværktøj ville. Blanding af metaller er en måde at gøre dem mindre reaktive og bedre tilpasset producentens behov.
Pasta
Letmetaller, såsom aluminium og titanium, reducerer massen af rene metaller, som de kombineres med. Disse lettere legeringer spiller en vigtig rolle i luftfartsindustrien, da de tillader producenter at designe og bygge lettere maskiner. En lettere kampfly kan bære mere brændstof, udstyr og artilleri end en tungere. Aluminiumsfælge reducerer køretøjets samlede vægt og hjælper med at forbedre brændstofeffektiviteten og øge hastigheden på racerbaner.
Termisk tolerance og smeltepunkt
Kombination af metaller ændrer dens termiske tolerance. Da de består af to eller flere rene metaller, har legeringerne ikke et fast smeltepunkt. I stedet smelter de sammen ved forskellige temperaturer. Legeringernes molekylære struktur kan forøge det generelle smeltepunkt for metallet over det for ethvert af dets bestanddele. Forøgelse af et metals smeltepunkt har vigtige konsekvenser for industriel og kommerciel anvendelse. SR-71 Blackbird, et af de mest teknologisk avancerede rekognosceringsfly på sin tid, stolede på sin lette titaniumlegeringsstruktur for at modstå den termiske belastning ved supersoniske flyvninger.