Diversi tipi di leghe e utilizzo

Una lega è un metallo creato combinando due o più elementi metallici. Diversi tipi di leghe sono realizzati per una maggiore resistenza del materiale o per resistenza alla corrosione. Questa durabilità rende le leghe la base dell'edilizia nel mondo moderno.

Una lega è una sostanza metallica stabile costituita da due o più metalli. In alcuni casi, una lega può contenere anche non metalli. Per trovare i metalli sulla tavola periodica, guarda la scala creata dal boro all'astato. Gli elementi a sinistra di quella scala sono considerati metalli; a destra, non metalli.

Tradizionalmente, l'ingrediente principale della lega è fuso prima, quindi sciogliere gli altri ingredienti nella miscela fusa. Gli elementi si fondono, formando una sostanza che assume le proprietà di entrambi.

Una difficoltà nella produzione di leghe è che i metalli hanno punti di fusione diversi. Ad esempio, il rame fonde a 1.083 gradi Celsius e lo zinco a 419 gradi Celsius. Tuttavia, lo zinco bolle anche a 907 gradi Celsius. Pertanto, per evitare la vaporizzazione dello zinco, l'ottone viene prodotto fondendo prima il rame, quindi aggiungendo lo zinco in modo che si dissolva rapidamente.

La forza di un metallo è la forza che gli strati di atomi possono tollerare prima di passare uno accanto all'altro. Le leghe sono più forti a causa della distorsione nella struttura reticolare del metallo.

Nell'acciaio, gli atomi di carbonio più piccoli si inseriscono tra gli atomi di ferro per creare la lega di acciaio più forte. Nella struttura reticolare distorta, gli atomi non possono spostarsi/attraversarsi con la stessa facilità, rendendo la lega più resistente alle forze più elevate.

Di seguito sono elencati diversi tipi di leghe, gli elementi che le compongono e alcuni dei loro usi:

Alluminio non è un metallo molto forte ma le sue qualità conduttive lo rendono utile per una varietà di applicazioni. Per questo motivo, i produttori mescolano l'alluminio con altri metalli per rafforzarlo, formando diverse leghe di alluminio:

• alnico (alluminio, nichel, rame); utilizzato nella produzione di magneti
• magnalium (alluminio con il 5% di magnesio); strumenti e cerchi in lega su automobili
• duralluminio (rame, alluminio, in alcuni casi magnesio e manganese); componenti nei motori di automobili e aerei

L'elemento rame è soggetto a ossidazione che fa assumere alla sua superficie un colore opaco, verdastro pallido. Per prevenire l'ossidazione e aumentarne la resistenza, i produttori fondono il rame con diversi elementi:

• ottone (rame, fino al 50% di zinco); utilizzato in oggetti decorativi come gioielli, nonché per dadi e bulloni
• bronzo (rame, 10 percento di stagno o alluminio); usato per fare monete, statue e oggetti decorativi

• acciaio (ferro, dallo 0,5 all'1,5 percento di carbonio); ampiamente utilizzato nella costruzione, come ad esempio:

• frigoriferi
  
• intervalli

Essendo un metallo tenero, l'oro puro è malleabile e facile da lavorare. Altri metalli vengono aggiunti per aumentare la forza dell'oro:

• oro giallo (oro, rame); tutti i tipi di gioielli (anelli, bracciali, collane, orecchini)
• oro bianco (oro, con nichel, argento o palladio); tutti i tipi di gioielli

La prima lega entrò in uso durante l'età del bronzo, iniziata intorno al 3.500 a.C. Fatto di rame e stagno, i primi umani usarono il bronzo per migliaia di anni prima di sviluppare forni più complessi per produrre strumenti di ferro e Armi. I romani svilupparono l'ottone intorno al 500 a.C.