Kādas ir atšķirības starp sakausējumu un tīru metālu?

Metāli veido lielāko daļu periodisko elementu tabulas. Katrā metālā tīrā stāvoklī ir sava raksturīgā masa, kušanas temperatūra un fizikālās īpašības. Ja divus vai vairākus no šiem metāliem sajauc maisījumā ar jaunu īpašību kopumu, tiek izveidots sakausējums - salikts metāls, kam var būt pārsteidzoši atšķirīgas īpašības.

Pēc definīcijas tīri metāli sastāv no viena elementa. Šo metālu paraugi satur tikai vienas metāla vielas atomus. Sakausējumi satur divus vai vairākus kopā izkausētus un sajauktus elementus vai sakausējumus, tāpēc to ķīmiskās formulas sastāv no vairāk nekā viena elementa. Piemēram, tīrā metāla dzelzs sastāv tikai no dzelzs atomiem. Tērauds, dzelzs un oglekļa sakausējums, satur galvenokārt dzelzs atomus ar izolētiem oglekļa atomiem, kas tam piešķir izturību. Pievienojot metālam hromu vai molibdēnu tēraudam, iegūst vēl vienu sakausējumu: nerūsējošo tēraudu.

Viens iemesls, kāpēc ražotāji apvieno tīrus metālus sakausējumu veidošanai, ir metālu fizikālo īpašību maiņa. Tīrie metāli var būt pārāk mīksti, lai tos varētu regulāri izmantot, taču to sakausēšana padara tos izturīgākus. Kā tīrs metāls zelts liekas un izstiepjas tik viegli, ka tas ātri izvilktos no formas, ja tas veidotos gredzenā un nēsātu uz pirksta. Juvelierizstrādājumu ražotāji sakausē tīru zeltu ar sudrabu, varu vai cinku, lai uzlabotu metāla izturību un stingrību. Zelts veicina tā krāsu un izturību pret koroziju; pārējie metāli veicina to izturību. Rezultāts ir 14 karātu zelta gredzens, kas iztur ikdienas nodilumu.

Dabiskā elementārā stāvoklī daži tīri metāli spēcīgi reaģē ar apkārtni, oksidējoties un korozējot, līdz tie kļūst nelietojami. Sajaucot šos metālus ar mazāk reaktīvajiem metāliem, mainās to reaktivitāte, pagarinot leģētā izstrādājuma kalpošanas laiku. Nerūsējošais tērauds ir ieguvis savu nosaukumu no tā, ka tas viegli nerūsē un neizraisa tā, kā to darītu tīrs dzelzs rīks. Metālu sakausēšana ir viens no veidiem, kā padarīt tos mazāk reaģējošus un piemērotākus ražotāja vajadzībām.

Vieglie metāli, piemēram, alumīnijs un titāns, samazina tīro metālu masu, ar kuru tie ir sakausēti. Šiem vieglākajiem sakausējumiem ir būtiska loma aviācijas un kosmosa rūpniecībā, jo tie ļauj ražotājiem projektēt un būvēt vieglākus kuģus. Vieglāks reaktīvais iznīcinātājs var uzņemt vairāk degvielas, aprīkojuma un munīcijas nekā smagais. Alumīnija vieglmetāla diski atvieglo transportlīdzekļa kopējo svaru, veicinot labāku gāzes nobraukumu un palielinot ātrumu sacīkšu trasē.

Metālu sakausēšana maina to termisko pielaidi. Tā kā tie sastāv no diviem vai vairākiem tīriem metāliem, sakausējumiem nav vienas kušanas temperatūras, bet tie kūst temperatūras diapazonā. To molekulārā struktūra var paaugstināt kopējo metāla kušanas diapazonu virs jebkura tā sastāvdaļu metāla. Metāla kušanas diapazona paaugstināšanai ir svarīga ietekme uz rūpniecisku un komerciālu izmantošanu. SR-71 Blackbird, viens no tā laika tehnoloģiski vismodernākajiem izlūklidmašīnām, paļāvās uz savu vieglo titāna sakausējuma rāmi, lai izturētu virsskaņas termisko spriedzi lidojumi.