מהם ההבדלים בין סגסוגת למתכת טהורה?

מתכות מהוות את רוב הטבלה המחזורית של אלמנטים. במצבם הטהור, לכל מתכת מסה אופיינית משלה, נקודת התכה ותכונות פיסיקליות. ערבוב שתיים או יותר ממתכות אלה לתערובת עם סט תכונות חדש יוצר סגסוגת, מתכת מרוכבת שיכולה להיות בעלת מאפיינים שונים להפליא.

מעצם הגדרתם, מתכות טהורות מורכבות מאלמנט יחיד. דגימות של מתכות אלה אינן מכילות אלא אטומים של חומר מתכתי יחיד. סגסוגות מכילות שני אלמנטים או סגסוגות שנמסו ושולבו יחד, כך שהנוסחאות הכימיות שלהם מורכבות ביותר מאלמנט אחד. לדוגמא, ברזל המתכת הטהור מורכב רק מאטומי ברזל. פלדה, סגסוגת ברזל ופחמן, מכילה בעיקר אטומי ברזל עם אטומי פחמן מבודדים המעניקים לה חוזק. הוספת המתכות כרום או מוליבדן לפלדה מייצרת סגסוגת נוספת: נירוסטה.

אחת הסיבות לכך שיצרנים משלבים מתכות טהורות ליצירת סגסוגות היא שינוי התכונות הפיזיקליות של המתכות. מתכות טהורות עשויות להיות רכות מכדי לעמוד בשימוש רגיל, אך סגסוגתן הופכת אותן לקשות יותר. כמתכת טהורה, זהב מתכופף ונמתח כל כך בקלות שהוא יישלף במהירות מהצורה אם היה נוצר לטבעת ונלבש על האצבע. יצרני תכשיטים מגלמים זהב טהור עם כסף, נחושת או אבץ כדי לשפר את עמידות המתכת וקשיחותה. הזהב תורם את צבעו ועמידותו בפני קורוזיה; המתכות האחרות תורמות לעוצמתן. התוצאה היא טבעת זהב 14 קראט העומדת בפני לבוש יומיומי.

במצב היסודי הטבעי שלהם, מתכות טהורות מסוימות מגיבות בצורה חזקה עם סביבתן, מתחמצנות ומתאוששות עד שהן הופכות לבלתי שמישות. מיזוג מתכות אלה עם מתכות פחות תגובתיות משנה את תגובתיותן ומאריך את חיי הפריט המוגס. נירוסטה קוראת את שמה מהעובדה שהיא אינה מחלידה או מגוללת באופן שבו כלי ברזל טהור היה עושה. סגסוגת מתכות היא אמצעי אחד להפוך אותם פחות ריאקטיביים ומתאימים יותר לצרכי היצרן.

מתכות קלות כמו אלומיניום וטיטניום מפחיתות את מסת המתכות הטהורות עימן הם מתמזגים. סגסוגות קלות יותר ממלאות תפקיד חיוני בתעשייה האווירית, מכיוון שהן מאפשרות ליצרנים לתכנן ולבנות מלאכות קלות יותר. לוחם סילון קל יותר יכול להחזיק יותר דלק, ציוד וציוד מאשר כבד. גלגלי סגסוגת אלומיניום מקלים על משקלו הכולל של הרכב, תורמים לקילומטראז 'טוב יותר ומוסיפים מהירות על מסלול המירוץ.

סגסוגת מתכות משנה את הסובלנות התרמית שלהם. מאחר שהן מורכבות משתי מתכות טהורות או יותר, לסגסוגות אין נקודת התכה אחת, אלא להמיס בטווח טמפרטורות. המבנה המולקולרי שלהם יכול להעלות את טווח ההיתוך הכללי של המתכת מעל לכל אחת מהמתכות המרכיבות אותה. להגדלת טווח ההיתוך של מתכת יש השלכות חשובות על השימוש התעשייתי והמסחרי. ה- Black-SR SR-71, אחד ממטוסי הסיור המתקדמים ביותר בזמנו, הסתמך על מסגרת סגסוגת הטיטניום הקלה שלה כדי לעמוד במתח התרמי של העל-קולית שלה טיסות.