La 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 quindi condensandolo.
Le leghe possono essere almeno uno dei seguenti tre tipi: una soluzione solida monofase di elementi, una miscela di molte fasi metalliche o un composto intermetallico di metalli. La microstruttura delle leghe in soluzione solida ha una singola fase e alcune leghe in soluzione hanno 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 in genere costituiti da una lega o un metallo puro circondato da un altro metallo puro.
Le leghe sono utilizzate in alcune applicazioni perché hanno alcune proprietà migliori di quelle degli elementi di metallo puro. Esempi di leghe includono acciaio, saldatura, ottone, peltro, bronzo di fosforo, amalgama e simili.
La composizione della lega è generalmente calcolata per rapporto di massa. Le leghe possono essere divise in leghe di sostituzione o leghe interstiziali in base alla loro composizione atomica e possono essere ulteriormente divise in fasi omogenee (solo una fase), fasi eterogenee (più di una fase) e composti intermetallici (non esiste una differenza evidente tra le due fasi). confini). [2]
Panoramica
La formazione di leghe cambia spesso le proprietà delle sostanze elementali, 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 agli elementi costituenti della lega, ma la resistenza alla trazione e la forza di taglio della lega sono generalmente correlate alle proprietà degli elementi costituenti. molto diverso. Ciò è dovuto al fatto che la disposizione degli atomi in lega è molto diversa da quella in una singola sostanza. Ad esempio, il punto di fusione di una lega è inferiore al punto di fusione dei metalli che compongono la lega perché i raggi atomici di vari metalli sono diversi ed è difficile formare un reticolo di cristallo 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 cambiare le proprietà della lega.
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 solida e liquida. Pertanto, si può dire che il punto di fusione della lega è inferiore a quello dei metalli costituenti. Vedi la miscela eutettica.
Tra le leghe comuni, l'ottone è una lega di rame e zinco; Il bronzo è una lega di stagno e rame ed è spesso usato in statue, ornamenti e campane della chiesa. Le 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.