Metaller utgör huvuddelen av det periodiska elementets tabell. I deras rena tillstånd har varje metall sin egen karakteristiska massa, smältpunkt och fysikaliska egenskaper. Blandning av två eller flera av dessa metaller till en blandning med en ny uppsättning egenskaper bildar en legering, en kompositmetall som kan ha påfallande olika egenskaper.

Kemisk sammansättning

Enligt definition består rena metaller av ett enda element. Prover av dessa metaller innehåller ingenting annat än atomer av en enda metallisk substans. Legeringar innehåller två eller flera element eller legeringar smälta och blandade ihop, så deras kemiska formler består av mer än ett element. Till exempel består det rena metalljärnet endast av järnatomer. Stål, en legering av järn och kol, innehåller mestadels järnatomer med isolerade kolatomer som ger den styrka. Att tillföra metallerna krom eller molybden till stålet ger ännu en legering: rostfritt stål.

Smältbarhet och duktilitet

En orsak till att tillverkare kombinerar rena metaller för att bilda legeringar är att ändra de fysikaliska egenskaperna hos metaller. Rena metaller kan vara för mjuka för att hålla upp till regelbunden användning, men legering dem gör dem hårdare. Som en ren metall, böjer och sträcker guldet så lätt att det snabbt skulle dra ur form om det formades till en ring och slitna på fingret. Smycken tillverkare legering rent guld med silver, koppar eller zink för att förbättra metallens hållbarhet och styvhet. Guldet bidrar med sin färg och motståndskraft mot korrosion; De andra metallerna bidrar med sin styrka. Resultatet är en 14 karat guldring som tål daglig slitage.

Reaktivitet

I sina naturliga elementära tillstånd reagerar vissa rena metaller starkt i omgivningen, oxiderar och korroderar tills de blir oanvändbara. Blandning av dessa metaller med mindre reaktiva metaller förändrar deras reaktivitet och förlänger det legerade objektets livslängd. Rostfritt stål tar sitt namn från det faktum att det inte lätt rostar eller gropar hur ett rent järnverktyg skulle. Alloyande metaller är ett sätt att göra dem mindre reaktiva och mer anpassade till tillverkarens behov.

Massa

Lätta metaller som aluminium och titan minskar massan av rena metaller som de legerar . Dessa lättare legeringar spelar en viktig roll inom rymdindustrin, eftersom de tillåter tillverkare att designa och bygga lättare båtar. En lättare jetfighter kan rymma mer bränsle, utrustning och styrka än en tung. Aluminiumfälgar lättar fordonets totala vikt, vilket bidrar till bättre bensinkilometer och ökad hastighet på banan.

Termisk tolerans och smältpunkt

Alloyande metaller ändrar sin termiska tolerans. Eftersom de består av två eller flera rena metaller, har legeringar inte någon smältpunkt, utan smälter istället över ett temperaturområde. Deras molekylstruktur kan höja metallets övergripande smältintervall över det hos någon av dess komponentmetaller. Att höja smältområdet hos en metall har viktiga konsekvenser för industriell och kommersiell användning. SR-71 Blackbird, ett av de mest tekniskt avancerade rekognoseringsflygplanen i sin tid, litade på sin lätta titanlegeringsram för att klara den termiska spänningen i dess supersoniska flygningar.