Bakar i aluminij mogu se kombinirati u obliku legure bakar-aluminij. Legura je smjesa i stoga nema kemijsku formulu. Međutim, pod vrlo visokom temperaturom, bakar i aluminij mogu stvoriti čvrstu otopinu. Kad se ta otopina ohladi, može se stvoriti intermetalni spoj CuAl2 ili bakreni aluminij kao talog.
Spojevi i legure
Spoj ima fiksni omjer između sastavnih elemenata. Bez obzira koliko spoja imate, omjer između različitih atoma je jednak. Smjesa, s druge strane, može uključivati različite količine svojih sastavnih elemenata. Legura metala je smjesa dva ili više metala u bilo kojem omjeru. Stoga legura nema kemijsku formulu. Umjesto toga, legure su opisane u postocima. Ti se postoci mogu promijeniti kada se doda više od jednog metala.
Čvrsta otopina
Kada se bakar i aluminij zagriju na 550 Celzijevih stupnjeva (1.022 stupnjeva Fahrenheita), čvrsti bakar će se otopiti u aluminiju, stvarajući otopinu. Pri ovoj temperaturi, otopina bakra i aluminija može sadržavati do 5,6 posto težine bakra. Ova otopina je zasićena; ne može više zadržati bakar. Kako se zasićena otopina bakra i aluminija hladi, topivost bakra opada i otopina postaje prezasićena. Kad se bakar na kraju istaloži iz otopine, tvori intermetalni spoj CuAl2.
Intermetalni spojevi
Intermetalni spoj CuAl2 polako nastaje nakon stvaranja početne otopine. Vremenom se atomi bakra mogu kretati kroz leguru zbog difuzije. Ovaj pokret dovodi do stvaranja kristala CuAl2. Ovaj spoj uvijek sadrži dva atoma aluminija za svaki jedan atom bakra; težinski je 49,5 posto aluminija. Zbog ovog fiksnog omjera, spoj ima određenu kemijsku formulu.
Otvrdnjavanje oborina
Posebna orijentacija atoma u aluminiju dovodi do klizanja između ravnina atoma. To znači smanjenu čvrstoću. Kada nastanu kristali CuAl2, to se klizanje smanjuje. Taj se postupak naziva oborinsko očvršćavanje i pomaže u povećanju čvrstoće bakreno-aluminijske legure. Proizvođači mogu vremenom regulirati temperaturu kako bi maksimizirali ovo stvrdnjavanje.
Ostali spojevi bakra i aluminija
CuAl2 je dominantan intermetalni spoj bakra i aluminija. Međutim, dva metala mogu tvoriti i intermetalne spojeve CuAl i Cu9Al4. Ti se spojevi mogu stvoriti tijekom vremena nakon početnog stvaranja CuAl2. Stvaranje ovih ostalih spojeva ovisi o temperaturi, vremenu i mjestu taloženja bakra.