Vad är några användbara legeringar?
En legering är en metallisk substans som är tillverkad av blandningen av flera metaller eller ibland en metall med något annat element som kol. Legeringar har funnits i cirka nio årtusenden, men som de flesta andra domäner inom vetenskap och teknik har huvuddelen av framstegen inom legeringstekniken skett under de senaste decennierna. I en legering är beståndsdelarna inte avsedda att kombinera till större molekyler genom kemiska reaktioner, utan bara blandas ihop. När det finns olika förhållanden mellan två eller flera metaller har legeringarna som produceras något olika egenskaper.
Den första metallen som utvanns från malm var koppar. Strax därefter kombinerades det med tenn för att skapa den starkare bronsen, som dominerade mänsklig teknik i tusentals år. Denna period kallas nu bronsåldern.
Andra metaller blandade med koppar för att bilda råare varianter av brons var mangan, aluminium, kisel och fosfor. Det svagare järnet som samarbetade i många år med brons var det svagare järnet, som snabbt avtar till rost. Så småningom fick historiska krafter järn att byta ut brons i mänskliga verktyg och inledde järnåldern omkring 1000 fv. Men detta datum varierar beroende på civilisationen och regionen som beaktas.
Stål är en annan av de välkända legeringarna. Stål är järn i kombination med en liten (~ 2%) mängd kol, vilket gör hela skillnaden vad gäller styrka och motståndskraft mot oxidation. Även om det finns bevis på att stål går tillbaka tusentals år tillbaka, var det inte massproducerat förrän 1855. Nyckeln till stålkraften är det sätt på vilket kol stör det annars regelbundna kristallarrangemanget i järn, vilket gör kristallskikten känsliga för att glida förbi en annan.
Mässing, en dekorativ metall som används för att göra många musikinstrument, är namnet som ges till en samling koppar / zinklegeringar. Cymbaler som används vid slagverk är en legering av koppar och tenn, som brons. Det guld och silver som används i smycken är inte rent guld eller silver, men är vanligtvis legeringar som innehåller en liten andel koppar eller andra metaller. Lodet som används i elektronik är tillverkat av bly och tenn. Processen att utvinna järn från malm ger upphov till legeringar som innehåller varierande mängder kol, inklusive smidesjärn, rostjärn och gjutjärn. Rostfritt stål, som används vid konstruktion av skyskrapor, bestick och andra föremål, innehåller krom, vilket gör det mycket motståndskraftigt mot oxidation.
När legeringar blandas är olika temperaturer, olika egenskaper resulterar - vid högre temperaturer blandas metaller mer fint, medan de vid lägre temperaturer är mer heterogena. Legeringar smälter vanligtvis inte på en gång när de utsätts för värme, utan bildar snarare en soppa fylld med bitar av metall som har en högre smältpunkt.