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 omogeneo e poi condensandolo.
Le leghe possono essere almeno di 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 presenta una singola fase, mentre alcune leghe in soluzione ne hanno due o più. 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 possiedono proprietà superiori a quelle dei metalli puri. Esempi di leghe includono acciaio, saldatura, ottone, peltro, bronzo fosforoso, amalgama e simili.
La composizione della lega viene 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 spesso modifica 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, conducibilità elettrica e termica, possono essere simili a quelle degli elementi costituenti, ma la resistenza alla trazione e la resistenza al taglio della lega sono solitamente molto diverse dalle proprietà degli elementi costituenti. Ciò è dovuto al fatto che la disposizione degli atomi in una 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 la compongono perché i raggi atomici dei vari metalli sono diversi ed è difficile formare un reticolo cristallino stabile.
Una piccola quantità di un determinato elemento può avere una grande influenza sulle proprietà della lega. Ad esempio, le impurità nelle leghe ferromagnetiche possono modificarne 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 fusione, la miscela si trova in uno stato di coesistenza solido e liquido. Pertanto, si può affermare che il punto di fusione della lega è inferiore a quello dei metalli che la compongono. 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, spesso utilizzata per statue, ornamenti e campane. Le leghe (come quelle di nichel) sono impiegate anche nella moneta di alcuni paesi.
Una lega è una soluzione, come ad esempio l'acciaio, in cui il ferro è il solvente e il carbonio è il soluto.