Različite vrste legura i upotreba

Legura je metal stvoren kombiniranjem dva ili više metalnih elemenata. Različite vrste legura izrađuju se radi veće čvrstoće materijala ili otpornosti na koroziju. Ova izdržljivost čini legure osnovom gradnje u modernom svijetu.

Legura je stabilna metalna tvar koja se sastoji od dva ili više metala. U nekim slučajevima legura može sadržavati i nemetale. Da biste pronašli metale na periodnom sustavu, pogledajte ljestve stvorene od bora do astatina. Elementi lijevo od te ljestve smatraju se metalima; desno, nemetali.

Tradicionalno, glavni sastojak legure je rastopljeni prvo, nakon čega slijedi otapanje ostalih sastojaka u rastopljenoj smjesi. Elementi se stapaju, tvoreći tvar koja poprima svojstva oba.

Jedna poteškoća u izradi legura je ta što metali imaju različita tališta. Primjerice, bakar se topi na 1.083 Celzijeva stupnja, a cink na 419 Celzijevih stupnjeva. Međutim, cink vrije i na 907 Celzijevih stupnjeva. Stoga, da bi se izbjegla isparavanje cinka, mesing se pravi topljenjem bakra, a zatim dodavanjem cinka, tako da će se brzo otopiti.

Snaga metala je kolika je sila koju slojevi atoma mogu podnijeti prije nego što se pomaknu jedni pored drugih. Legure su jače zbog izobličenja u rešetkanoj strukturi metala.

U čeliku se manji atomi ugljika uklapaju između atoma željeza da bi stvorili čvršću slitinu čelika. U izobličenoj strukturi rešetke atomi se ne mogu tako lako premještati jedan preko drugoga, čineći leguru otpornijom na veće sile.

Nekoliko različitih vrsta legura, elementi koji ih čine i neke od njihovih primjena navedeni su u nastavku:

Aluminij nije vrlo jak metal, ali njegove provodne osobine čine ga korisnim za razne primjene. Iz tog razloga proizvođači miješaju aluminij s drugim metalima kako bi ga ojačali, formirajući nekoliko različitih aluminijskih legura:

• alnico (aluminij, nikal, bakar); koristi se u proizvodnji magneta
• magnalij (aluminij s 5 posto magnezija); instrumenti i alu felge na automobilima
• duralumin (bakar, aluminij, u nekim slučajevima magnezij i mangan); komponente u motorima automobila i zrakoplova

Element bakar je sklon oksidaciji zbog čega njegova površina postaje mutno, blijedozelenkaste boje. Kako bi spriječili oksidaciju i povećali njegovu čvrstoću, proizvođači spajaju bakar s nekoliko različitih elemenata:

• mesing (bakar, do 50 posto cinka); koristi se u ukrasnim predmetima poput nakita, kao i za matice i vijke
• bronca (bakar, 10 posto kositra ili aluminija); koristi se za izradu kovanica, kipova i ukrasnih predmeta

• čelik (željezo, 0,5 do 1,5 posto ugljika); naširoko koristi u građevinarstvu, kao što su:

• hladnjaci
  
• rasponi

Kao mekani metal, čisto zlato je podatno i lako se obrađuje. Za povećanje snage zlata dodaju se drugi metali:

• žuto zlato (zlato, bakar); sve vrste nakita (prstenje, narukvice, ogrlice, naušnice)
• bijelo zlato (zlato, s niklom, srebrom ili paladijom); sve vrste nakita

Prva legura počela se koristiti tijekom brončanog doba, koje je započelo otprilike 3.500 pr. Izrađena od bakra i kositra, rani ljudi koristili su broncu tisućama godina prije nego što su razvili složenije peći za proizvodnju željeznih alata i oružje. Rimljani su mesing razvili oko 500. pne.