Ulike typer legeringer og bruk

En legering er et metall laget ved å kombinere to eller flere metalliske elementer. Forskjellige typer legeringer er laget for større styrke av materialet eller for korrosjonsbestandighet. Denne holdbarheten gjør legeringer til grunnlaget for å bygge i den moderne verden.

En legering er et stabilt metallstoff som består av to eller flere metaller. I noen tilfeller kan en legering også inneholde ikke-metaller. For å finne metaller i det periodiske systemet, se på stigen som er opprettet fra bor til astatin. Elementer til venstre for den stigen regnes som metaller; til høyre, ikke-metaller.

Tradisjonelt er hovedingrediensen i legeringen smeltet først, etterfulgt av å oppløse de andre ingrediensene i den smeltede blandingen. Elementene smelter sammen og danner et stoff som får egenskapene til begge.

En vanskelighet med å lage legeringer er at metaller har forskjellige smeltepunkter. For eksempel smelter kobber ved 1.083 grader Celsius og sink ved 419 grader Celsius. Sink koker imidlertid også ved 907 grader Celsius. Derfor, for å unngå fordampning av sink, lages messing ved å smelte kobberet først og deretter tilsette sink slik at det raskt vil oppløses.

Styrken til et metall er hvor mye kraft lagene i atomer tåler før de beveger seg forbi hverandre. Legeringer er sterkere på grunn av forvrengning i metallets gitterstruktur.

I stål passer de mindre karbonatomer inn mellom jernatomene for å skape den sterkere stållegeringen. I den forvrengte gitterstrukturen kan ikke atomer bevege seg over / over hverandre like lett, noe som gjør legeringen mer motstandsdyktig mot høyere krefter.

Flere forskjellige typer legeringer, elementene som utgjør dem og noen av deres bruksområder er listet opp nedenfor:

Aluminium er ikke et veldig sterkt metall, men dets ledende egenskaper gjør det nyttig for en rekke bruksområder. Av denne grunn blander produsenter aluminium med andre metaller for å styrke det og danner flere forskjellige aluminiumslegeringer:

• alnico (aluminium, nikkel, kobber); brukt i produksjon av magneter
• magnalium (aluminium med 5 prosent magnesium); instrumenter og lettmetallfelger på biler
• duralumin (kobber, aluminium, i noen tilfeller magnesium og mangan); komponenter i bil- og flymotorer

Elementet kobber er utsatt for oksidasjon som gjør at overflaten blir en kjedelig, blekgrønn farge. For å forhindre oksidasjon og for å øke styrken, smelter produsenter kobber med flere forskjellige elementer:

• messing (kobber, opptil 50 prosent sink); brukes i dekorative gjenstander som smykker, samt til muttere og bolter
• bronse (kobber, 10 prosent tinn eller aluminium); brukes til å lage mynter, statuer og dekorative gjenstander

• stål (jern, 0,5 prosent til 1,5 prosent karbon); mye brukt i konstruksjon, for eksempel:

• kjøleskap
  
• områder

Som et mykt metall er rent gull smidig og lett å jobbe. Andre metaller tilsettes for å øke gullstyrken:

• gult gull (gull, kobber); alle typer smykker (ringer, armbånd, halskjeder, øreringer)
• hvitt gull (gull, med nikkel, sølv eller palladium); alle typer smykker

Den første legeringen kom i bruk i bronsealderen, som begynte omtrent i 3500 f.Kr. Laget av kobber og tinn, tidlige mennesker brukte bronse i tusenvis av år før de utviklet mer komplekse ovner for å produsere jernverktøy og våpen. Romerne utviklet messing omkring 500 f.Kr.