Los metales constituyen la mayor parte de la tabla periódica de elementos. En su estado puro, cada metal tiene su propia masa, punto de fusión y propiedades físicas características. La mezcla de dos o más de estos metales en una combinación con un nuevo conjunto de propiedades forma una aleación, un metal compuesto que puede tener características sorprendentemente diferentes.
Composición química
Por definición, los metales puros constan de un solo elemento. Las muestras de estos metales no contienen nada más que átomos de una sola sustancia metálica. Las aleaciones contienen dos o más elementos o aleaciones fundidas y mezcladas, por lo que sus fórmulas químicas constan de más de un elemento. Por ejemplo, el hierro metálico puro consta solo de átomos de hierro. El acero, una aleación de hierro y carbono, contiene principalmente átomos de hierro con átomos aislados de carbono que le confieren fuerza. Agregar los metales cromo o molibdeno al acero produce otra aleación: el acero inoxidable.
Maleabilidad y ductilidad
Una razón por la que los fabricantes combinan metales puros para formar aleaciones es cambiar las propiedades físicas de los metales. Los metales puros pueden ser demasiado blandos para resistir el uso regular, pero alearlos los hace más duros. Como metal puro, el oro se dobla y se estira tan fácilmente que se deformaría rápidamente si se formara en un anillo y se usara en el dedo. Los fabricantes de joyas alean oro puro con plata, cobre o zinc para mejorar la durabilidad y rigidez del metal. El oro aporta su color y resistencia a la corrosión; los otros metales aportan su fuerza. El resultado es un anillo de oro de 14 quilates que resiste el uso diario.
Reactividad
En su estado elemental natural, algunos metales puros reaccionan fuertemente con su entorno, oxidándose y corroyéndose hasta que se vuelven inutilizables. La combinación de estos metales con metales menos reactivos cambia su reactividad, lo que prolonga la vida útil del artículo aleado. El acero inoxidable toma su nombre del hecho de que no se oxida o pica fácilmente como lo haría una herramienta de hierro puro. Alear metales es un medio para hacerlos menos reactivos y más adecuados a las necesidades del fabricante.
Masa
Los metales ligeros como el aluminio y el titanio reducen la masa de metales puros con los que se alean. Estas aleaciones más ligeras juegan un papel vital en la industria aeroespacial, ya que permiten a los fabricantes diseñar y construir embarcaciones más ligeras. Un caza a reacción más ligero puede contener más combustible, equipo y artillería que uno pesado. Las llantas de aleación de aluminio aligeran el peso total del vehículo, lo que contribuye a un mejor rendimiento de la gasolina y agrega velocidad en la pista de carreras.
Tolerancia térmica y punto de fusión
La aleación de metales cambia su tolerancia térmica. Como constan de dos o más metales puros, las aleaciones no tienen un punto de fusión único, sino que se funden en un rango de temperaturas. Su estructura molecular puede elevar el rango de fusión general del metal por encima del de cualquiera de los metales que lo componen. El aumento del rango de fusión de un metal tiene importantes implicaciones para el uso industrial y comercial. El SR-71 Blackbird, uno de los aviones de reconocimiento tecnológicamente más avanzados de su tiempo, confió en su marco de aleación de titanio ligero para soportar el estrés térmico de su supersónico vuelos.
