آلیاژ مخلوطی از دو یا چند ماده شیمیایی (که حداقل یکی از آنها فلز است) با خواص فلزی است. به طور کلی از ذوب هر جزء به یک مایع یکنواخت و سپس متراکم کردن آن به دست می آید.
آلیاژها می توانند حداقل یکی از سه نوع زیر باشند: محلول جامد تک فازی از عناصر، مخلوطی از بسیاری از فازهای فلزی، یا ترکیبی بین فلزی از فلزات. ریزساختار آلیاژها در محلول جامد دارای یک فاز و برخی از آلیاژها در محلول دارای دو یا چند فاز هستند. توزیع ممکن است یکنواخت یا غیر یکنواخت باشد، بسته به تغییر دما در طول فرآیند خنک سازی مواد. ترکیبات بین فلزی معمولاً از یک آلیاژ یا فلز خالص تشکیل شده است که توسط فلز خالص دیگری احاطه شده است.
آلیاژها در کاربردهای خاصی مورد استفاده قرار می گیرند زیرا دارای برخی خواص بهتر از عناصر فلزی خالص هستند. نمونه هایی از آلیاژها عبارتند از فولاد، لحیم کاری، برنج، اسپند، فسفر برنز، آمالگام و مانند آن.
ترکیب آلیاژ به طور کلی با نسبت جرم محاسبه می شود. آلیاژها را می توان با توجه به ترکیب اتمی خود به آلیاژهای جایگزین یا آلیاژهای بینابینی تقسیم کرد و می توان آنها را به فازهای همگن (فقط یک فاز)، فازهای ناهمگن (بیش از یک فاز) و ترکیبات بین فلزی (تفاوت آشکاری بین این دو وجود ندارد) تقسیم کرد. فازها). مرزها). [2]
بررسی اجمالی
تشکیل آلیاژها اغلب خواص مواد عنصری را تغییر می دهد، به عنوان مثال، استحکام فولاد بیشتر از عنصر اصلی تشکیل دهنده آن، آهن است. خواص فیزیکی یک آلیاژ، مانند چگالی، واکنش پذیری، مدول یانگ، هدایت الکتریکی و حرارتی، ممکن است شبیه به عناصر تشکیل دهنده آلیاژ باشد، اما استحکام کششی و مقاومت برشی آلیاژ معمولاً به خواص آلیاژ مربوط می شود. عناصر تشکیل دهنده بسیار متفاوت این به این دلیل است که آرایش اتم ها در یک آلیاژ با آرایش یک ماده واحد بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، نقطه ذوب یک آلیاژ کمتر از نقطه ذوب فلزات سازنده آلیاژ است، زیرا شعاع اتمی فلزات مختلف متفاوت است و تشکیل یک شبکه بلوری پایدار دشوار است.
مقدار کمی از یک عنصر خاص ممکن است تأثیر زیادی بر خواص آلیاژ داشته باشد. به عنوان مثال، ناخالصی های موجود در آلیاژهای فرومغناطیسی می توانند خواص آلیاژ را تغییر دهند.
برخلاف فلزات خالص، اکثر آلیاژها نقطه ذوب ثابتی ندارند. هنگامی که دما در محدوده دمای ذوب باشد، مخلوط در حالت همزیستی جامد و مایع قرار می گیرد. بنابراین می توان گفت که نقطه ذوب آلیاژ کمتر از فلزات تشکیل دهنده است. رجوع به مخلوط یوتکتیک شود.
در میان آلیاژهای رایج، برنج آلیاژی از مس و روی است. برنز آلیاژی از قلع و مس است و اغلب در مجسمه ها، زیور آلات و ناقوس های کلیسا استفاده می شود. از آلیاژها (مانند آلیاژهای نیکل) در واحد پول برخی کشورها استفاده می شود.
آلیاژ یک محلول است، مانند فولاد، آهن حلال، کربن محلول حل شده است.