Legeringar
Når ein avkjøler metall frå smelta tilstand, stivnar dei ved å danne krystallar eller korn. Korna er oppbygde av meir eller mindre regelmessige arrangement av atom, der den minste strukturen blir kalla ei einingscelle.
Reine metall har eit spesifikt smelte- eller størknepunkt, mens legeringar vanlegvis har eit smelteområde. Dette blir beskrive i såkalla fasediagram (tilstandsdiagram). Den øvste linja, likviduslinja, beskriv temperaturen og samansetjinga der alt er smelta. Den nedste, soliduslinja, beskriv temperaturen og samansetjinga der alt er stivna.
Smelteområdet for ei legering er ofte lågare enn smeltepunktet for dei reine enkeltmetalla.
Ved hjelp av legeringsteknologi kan dei mekaniske eigenskapane endrast. Styrke og andre mekaniske eigenskapar kan vere mykje høgare for legeringane enn for enkeltmetalla.
I somme tilfelle skjer det faseomlagingar i den stivna legeringa, altså under soliduslinja. Dette blir kalla fasttilstand-omlagingar.
Desse eigenskapane nyttar vi til å modifisere eigenskapane til den faste legeringa eller gjenstanden etter at framstillinga er ferdig. Eksempel på slike prosessar er herding, homogenisering og rekrystallisering.
Slike omlagingar skjer fortast ved høgare temperaturar, men utan at metallet smeltar.
- Kopar og tinn er nokså mjuke og bøyelege kvar for seg, men blir dei blanda, dannar dei ei sterk legering som blir kalla bronse.
- Messing er ei hard og motstandsdyktig legering av kopar og sink.
- Aluminiumslegeringar er både lette og sterke og blir derfor brukte i flyindustrien.
- Magnesium er det lettaste av metalla. Magnesiumlegeringar har ofte låg vekt.
Ved å forme eit metall eller ei legering plastisk, kan dei mekaniske eigenskapane endrast. Produksjon av tråd er eit eksempel på dette. Styrken aukar, og duktiliteten søkk. Prosessen medfører at tråden blir ”kaldherda”. For å få tilbake opphavleg struktur i materialet utfører vi ei såkalla rekrystallisering eller ei såkalla varmebehandling. Den kaldforma strukturen blir utsett for varme slik at krystallstrukturen går tilbake til den opphavlege. Styrken søkk, og duktiliteten aukar.