Hvad er forskellene mellem en legering og en ren metal?

Metaller udgør hovedparten af ​​det periodiske elementets tabel. I deres rene tilstand har hvert metal sin egen karakteristiske masse, smeltepunkt og fysiske egenskaber. Blanding af to eller flere af disse metaller til en blanding med et nyt sæt af egenskaber danner en legering, et kompositmetal, der kan have slående forskellige egenskaber.

Kemisk sammensætning

Ved definition består rene metaller af et enkelt element. Prøver af disse metaller indeholder kun atomer af et enkelt metallisk stof. Legeringer indeholder to eller flere elementer eller legeringer smeltet og blandet sammen, så deres kemiske formler består af mere end et element. For eksempel består det rene metaljern kun af jernatomer. Stål, en legering af jern og kulstof, indeholder for det meste jernatomer med isolerede carbonatomer, som giver det styrke. Tilføjelsen af ​​metallerne krom eller molybdæn til stålet producerer endnu en legering: rustfrit stål.

Malleability and Ductility

En af grundene til, at producenter kombinerer rene metaller til at danne legeringer, er at ændre de fysiske egenskaber hos metaller. Rene metaller kan være for bløde til at holde op til regelmæssig brug, men legering dem gør dem hårdere. Som et rent metal bøjer og strækker guldet så let, at det hurtigt ville trække sig ud af form, hvis det blev dannet i en ring og slidt på fingeren. Smykkeproducenter legering rent guld med sølv, kobber eller zink for at forbedre metalets holdbarhed og stivhed. Guldet bidrager med sin farve og modstand mod korrosion; de andre metaller bidrager med deres styrke. Resultatet er en 14 karat guldring, som tåler daglig slitage.

Reaktivitet

I deres naturlige elementale tilstand reagerer nogle rene metaller stærkt sammen med deres omgivelser, oxiderende og korroderende, indtil de bliver ubrugelige. Blanding af disse metaller med mindre reaktive metaller ændrer deres reaktivitet og forlænger det legerede elements levetid. Rustfrit stål tager sit navn fra det faktum, at det ikke let ruster eller grober som en ren jernværktøj ville. Alloyende metaller er et middel til at gøre dem mindre reaktive og mere velegnede til producentens behov.

Masse

Lette metaller som aluminium og titanium reducerer massen af ​​rene metaller, som de legerer . Disse lette legeringer spiller en afgørende rolle i luftfartsindustrien, da de tillader fabrikanter at designe og bygge lettere fartøjer. En lettere jetfighter kan holde mere brændstof, udstyr og hærgen end en tung en. Aluminiumsfælge lyser køretøjets samlede vægt, hvilket bidrager til bedre gaskilometer og øget hastighed på løbebanen.

Termisk tolerance og smeltepunkt

Legerende metaller ændrer deres termiske tolerance. Da de består af to eller flere rene metaller, har legeringer ikke et enkelt smeltepunkt, men smelter i stedet over en række temperaturer. Deres molekylære struktur kan øge det samlede smelteområde af metallet over det for nogen af ​​dets komponentmetaller. At hæve smelteområdet af et metal har vigtige konsekvenser for industriel og kommerciel anvendelse. SR-71 Blackbird, et af de mest teknologisk avancerede rekognosceringsfly fra sin tid, baserede sig på sin letvægts titanium legeringsramme for at modstå den termiske belastning af sine supersoniske flyvninger.