Una lega è una miscela di due o più sostanze chimiche (almeno una delle quali è un metallo) con proprietà metalliche. Si ottiene generalmente fondendo ciascun componente in un liquido uniforme e poi condensandolo.
Le leghe possono essere almeno una delle tre tipologie seguenti: una soluzione solida monofasica di elementi, una miscela di più fasi metalliche o un composto intermetallico di metalli. La microstruttura delle leghe in soluzione solida presenta una sola fase, mentre alcune leghe in soluzione presentano due o più fasi. La distribuzione può essere uniforme o meno, a seconda della variazione di temperatura durante il processo di raffreddamento del materiale. I composti intermetallici sono tipicamente costituiti da una lega o da un metallo puro circondato da un altro metallo puro.
Le leghe vengono utilizzate in determinate applicazioni perché presentano proprietà migliori rispetto a quelle degli elementi metallici puri. Esempi di leghe includono acciaio, lega per saldatura, ottone, peltro, bronzo fosforoso, amalgama e simili.
La composizione della lega è generalmente calcolata in base al rapporto di massa. Le leghe possono essere suddivise in leghe di sostituzione o leghe interstiziali in base alla loro composizione atomica e possono essere ulteriormente suddivise in fasi omogenee (una sola fase), fasi eterogenee (più di una fase) e composti intermetallici (non c'è una differenza evidente tra le due fasi). confini). [2]
panoramica
La formazione di leghe modifica spesso le proprietà delle sostanze elementari, ad esempio la resistenza dell'acciaio è maggiore di quella del suo principale elemento costituente, il ferro. Le proprietà fisiche di una lega, come densità, reattività, modulo di Young, conduttività elettrica e termica, possono essere simili a quelle degli elementi costituenti della lega, ma la resistenza alla trazione e al taglio della lega sono solitamente correlate alle proprietà degli elementi costituenti, che sono molto diverse. Ciò è dovuto al fatto che la disposizione degli atomi in una lega è molto diversa da quella di una singola sostanza. Ad esempio, il punto di fusione di una lega è inferiore al punto di fusione dei metalli che la compongono perché i raggi atomici dei vari metalli sono diversi ed è difficile formare un reticolo cristallino stabile.
Una piccola quantità di un certo elemento può avere una grande influenza sulle proprietà della lega. Ad esempio, le impurità nelle leghe ferromagnetiche possono alterarne le proprietà.
A differenza dei metalli puri, la maggior parte delle leghe non ha un punto di fusione fisso. Quando la temperatura rientra nell'intervallo di temperatura di fusione, la miscela si trova in uno stato di coesistenza solido-liquido. Pertanto, si può affermare che il punto di fusione della lega è inferiore a quello dei metalli costituenti. Vedi miscela eutettica.
Tra le leghe più comuni, l'ottone è una lega di rame e zinco; il bronzo è una lega di stagno e rame, ed è spesso utilizzato in statue, ornamenti e campane delle chiese. Leghe (come le leghe di nichel) sono utilizzate nella valuta di alcuni paesi.
La lega è una soluzione, come l'acciaio, il ferro è il solvente, il carbonio è il soluto.