Legering is een mengsel van twee of meer chemische stoffen (waarvan er minstens één een metaal is) met metallische eigenschappen. Het wordt doorgaans verkregen door elke component in een uniforme vloeistof te smelten en deze vervolgens te condenseren.
Legeringen kunnen ten minste een van de volgende drie typen zijn: een eenfasige vaste oplossing van elementen, een mengsel van vele metaalfasen of een intermetallische verbinding van metalen. De microstructuur van legeringen in vaste oplossing heeft een enkele fase, en sommige legeringen in oplossing hebben twee of meer fasen. De verdeling kan al dan niet uniform zijn, afhankelijk van de temperatuurverandering tijdens het koelproces van het materiaal. Intermetaalverbindingen bestaan ​​doorgaans uit een legering of puur metaal omgeven door een ander puur metaal.
Legeringen worden in bepaalde toepassingen gebruikt omdat ze bepaalde eigenschappen hebben die beter zijn dan die van pure metalen elementen. Voorbeelden van legeringen omvatten staal, soldeer, messing, tin, fosforbrons, amalgaam en dergelijke.
De samenstelling van de legering wordt doorgaans berekend aan de hand van de massaverhouding. Legeringen kunnen worden onderverdeeld in substitutielegeringen of interstitiële legeringen op basis van hun atomaire samenstelling, en kunnen verder worden onderverdeeld in homogene fasen (slechts één fase), heterogene fasen (meer dan één fase) en intermetaalverbindingen (er is geen duidelijk verschil tussen de twee). fasen). grenzen). [2]
overzicht
De vorming van legeringen verandert vaak de eigenschappen van elementaire stoffen. De sterkte van staal is bijvoorbeeld groter dan die van het hoofdbestanddeel, ijzer. De fysieke eigenschappen van een legering, zoals dichtheid, reactiviteit, Young-modulus, elektrische en thermische geleidbaarheid, kunnen vergelijkbaar zijn met de samenstellende elementen van de legering, maar de treksterkte en schuifsterkte van de legering houden meestal verband met de eigenschappen van de legering. samenstellende elementen. heel anders. Dit komt door het feit dat de rangschikking van atomen in een legering heel anders is dan die in een enkele stof. Het smeltpunt van een legering is bijvoorbeeld lager dan het smeltpunt van de metalen waaruit de legering bestaat, omdat de atoomstralen van verschillende metalen verschillend zijn en het moeilijk is om een ​​stabiel kristalrooster te vormen.
Een kleine hoeveelheid van een bepaald element kan een grote invloed hebben op de eigenschappen van de legering. Onzuiverheden in ferromagnetische legeringen kunnen bijvoorbeeld de eigenschappen van de legering veranderen.
In tegenstelling tot zuivere metalen hebben de meeste legeringen geen vast smeltpunt. Wanneer de temperatuur binnen het smelttemperatuurbereik ligt, bevindt het mengsel zich in een toestand van vaste en vloeibare coëxistentie. Daarom kan worden gezegd dat het smeltpunt van de legering lager is dan dat van de samenstellende metalen. Zie eutectisch mengsel.
Onder de gebruikelijke legeringen is messing een legering van koper en zink; Brons is een legering van tin en koper en wordt vaak gebruikt in beelden, ornamenten en kerkklokken. Legeringen (zoals nikkellegeringen) worden in de munteenheid van sommige landen gebruikt.
Legering is een oplossing, zoals staal, ijzer is het oplosmiddel, koolstof is de opgeloste stof.