Olika typer av legeringar och användning

En legering är en metall som skapas genom att kombinera två eller flera metalliska element. Olika typer av legeringar är gjorda för större hållfasthet hos materialet eller för korrosionsbeständighet. Denna hållbarhet gör legeringar till grunden för byggandet i den moderna världen.

En legering är en stabil metallisk substans som består av två eller flera metaller. I vissa fall kan en legering också innehålla icke-metaller. För att hitta metaller i det periodiska systemet, titta på stegen som skapats från bor till astatin. Element till vänster om stegen betraktas som metaller; till höger, icke-metaller.

Traditionellt är legeringens huvudingrediens smält först, följt av upplösning av de andra ingredienserna i den smälta blandningen. Elementen smälter samman och bildar ett ämne som får egenskaper hos båda.

En svårighet att tillverka legeringar är att metaller har olika smältpunkter. Till exempel smälter koppar vid 1083 grader Celsius och zink vid 419 grader Celsius. Men zink kokar också vid 907 grader Celsius. För att undvika förångning av zink tillverkas därför mässing genom att först smälta koppar och sedan tillsätta zink så att det snabbt löses upp.

Styrkan hos en metall är hur mycket kraft lagren av atomer tål innan de rör sig förbi varandra. Legeringar är starkare på grund av förvrängningen i metallens gitterstruktur.

I stål passar de mindre kolatomerna in mellan järnatomerna för att skapa den starkare stållegeringen. I den förvrängda gitterstrukturen kan atomer inte röra sig över / över varandra lika lätt, vilket gör legeringen mer motståndskraftig mot högre krafter.

Flera olika typer av legeringar, elementen som ingår i dem och några av deras användningsområden listas nedan:

Aluminium är inte en mycket stark metall men dess ledande egenskaper gör den användbar för en mängd olika applikationer. Av denna anledning blandar tillverkare aluminium med andra metaller för att stärka det och bildar flera olika aluminiumlegeringar:

• alnico (aluminium, nickel, koppar); används vid produktion av magneter
• magnalium (aluminium med 5 procent magnesium); instrument och lättmetallfälgar på bilar
• duralumin (koppar, aluminium, i vissa fall, magnesium och mangan); komponenter i bil- och flygmotorer

Elementet koppar är benäget för oxidation vilket gör att dess yta blir en tråkig, blekgrön färg. För att förhindra oxidation och för att öka dess styrka, smälter tillverkare koppar med flera olika element:

• mässing (koppar, upp till 50 procent zink); används i dekorativa föremål som smycken, samt för muttrar och bultar
• brons (koppar, 10 procent tenn eller aluminium); används för att tillverka mynt, statyer och dekorativa föremål

• stål (järn, 0,5 procent till 1,5 procent kol); används ofta i konstruktion, såsom:

• kylskåp
  
• intervall

Som en mjuk metall är rent guld smidigt och lätt att arbeta. Andra metaller tillsätts för att öka guldstyrkan:

• gult guld (guld, koppar); alla typer av smycken (ringar, armband, halsband, örhängen)
• vitt guld (guld, med nickel, silver eller palladium); alla typer av smycken

Den första legeringen togs i bruk under bronsåldern, som började ungefär 3500 f.Kr. Tillverkad av koppar och tenn, tidiga människor använde brons i tusentals år innan de utvecklade mer komplexa ugnar för att tillverka järnverktyg och vapen. Romarna utvecklade mässing omkring 500 f.Kr.