آلیاژ ترکیبی از دو یا چند ماده شیمیایی (که حداقل یکی از آنها فلز است) با خواص فلزی است. آلیاژ عموماً با ذوب کردن هر جزء به صورت یک مایع یکنواخت و سپس متراکم کردن آن به دست می‌آید.
آلیاژها می‌توانند حداقل یکی از سه نوع زیر باشند: محلول جامد تک فازی از عناصر، مخلوطی از فازهای فلزی متعدد، یا یک ترکیب بین فلزی از فلزات. ریزساختار آلیاژها در محلول جامد دارای یک فاز واحد است و برخی از آلیاژها در محلول دارای دو یا چند فاز هستند. توزیع ممکن است یکنواخت یا غیر یکنواخت باشد، که به تغییر دما در طول فرآیند خنک شدن ماده بستگی دارد. ترکیبات بین فلزی معمولاً از یک آلیاژ یا فلز خالص احاطه شده توسط یک فلز خالص دیگر تشکیل شده‌اند.
آلیاژها در کاربردهای خاصی استفاده می‌شوند زیرا برخی خواص آنها از خواص عناصر فلزی خالص بهتر است. نمونه‌هایی از آلیاژها شامل فولاد، لحیم، برنج، قلع، برنز فسفر، آمالگام و موارد مشابه است.
ترکیب آلیاژ عموماً با نسبت جرمی محاسبه می‌شود. آلیاژها را می‌توان بر اساس ترکیب اتمی‌شان به آلیاژهای جانشینی یا آلیاژهای بین‌نشینی تقسیم کرد و می‌توان آنها را به فازهای همگن (فقط یک فاز)، فازهای ناهمگن (بیش از یک فاز) و ترکیبات بین فلزی (هیچ تفاوت آشکاری بین دو فاز وجود ندارد) تقسیم کرد. مرزها). [2]
نمای کلی
تشکیل آلیاژها اغلب خواص مواد اولیه را تغییر می‌دهد، به عنوان مثال، استحکام فولاد از عنصر اصلی تشکیل دهنده آن، آهن، بیشتر است. خواص فیزیکی یک آلیاژ، مانند چگالی، واکنش‌پذیری، مدول یانگ، رسانایی الکتریکی و حرارتی، ممکن است مشابه عناصر تشکیل دهنده آلیاژ باشد، اما استحکام کششی و استحکام برشی آلیاژ معمولاً به خواص عناصر تشکیل دهنده مربوط می‌شود. بسیار متفاوت است. این به این دلیل است که چیدمان اتم‌ها در یک آلیاژ با چیدمان آنها در یک ماده واحد بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، نقطه ذوب یک آلیاژ کمتر از نقطه ذوب فلزات تشکیل دهنده آلیاژ است زیرا شعاع اتمی فلزات مختلف متفاوت است و تشکیل یک شبکه کریستالی پایدار دشوار است.
مقدار کمی از یک عنصر خاص ممکن است تأثیر زیادی بر خواص آلیاژ داشته باشد. به عنوان مثال، ناخالصی‌های موجود در آلیاژهای فرومغناطیس می‌توانند خواص آلیاژ را تغییر دهند.
برخلاف فلزات خالص، اکثر آلیاژها نقطه ذوب ثابتی ندارند. وقتی دما در محدوده دمای ذوب قرار دارد، مخلوط در حالت همزیستی جامد و مایع قرار دارد. بنابراین، می‌توان گفت که نقطه ذوب آلیاژ کمتر از فلزات تشکیل دهنده است. به مخلوط یوتکتیک مراجعه کنید.
در میان آلیاژهای رایج، برنج آلیاژی از مس و روی است؛ برنز آلیاژی از قلع و مس است و اغلب در مجسمه‌ها، زیورآلات و ناقوس کلیسا استفاده می‌شود. آلیاژها (مانند آلیاژهای نیکل) در پول رایج برخی کشورها استفاده می‌شوند.
آلیاژ یک محلول است، مانند فولاد، آهن حلال و کربن حل‌شونده است.