Bir metale birçok metal ya da ametal katılarak elde edilen metalürji ürünü. En çok tanınan alaşımlar, çinko ve bakır alaşımı pirinç ile demir ve karbon alaşımı çeliktir (bkz. Demir çelik sanayisi). Metallerin arsenik ya da antimuan (antimon) gibi yan metallerle ya da karbon ve silikon gibi ametallerle alaşımları da oldukça sık kullanılır. Alışımlar iki temel gruba ayrılır: Metal element olarak demir içeren demirli alaşımlar; bakır, alüminyum ya da titan gibi demirden farklı bir metal içeren demirsiz alaşımlar.Alaşımların yapısı
Alaşım bileşiklerinin çoğu, kısmen ya da sıvı halinde aşağı yukarı bütünüyle karışım oluşturabilirler. Farklı tipte alaşımlar, katı haldeki homojenlik ölçüsüne dayanılarak ayırdedilebilir.Katı karışımlar. Bu alaşımlar, bileşenlerin atomlarının billurlarla rastgele karışması sonucu oluşan alaşımlarındır. Farklı tipte atomlar, farklı boyutlardadırlar; gerilimler alaşımın billur yapısında parçalanmalara yolaçar; bunun sonucunda da daha sert bir gereç elde edilir.
Metaller arası karışımlar. Bu alaşımlarda farklı karışımların atomları billur yapıda düzenli olarak değişirler. Genellikle, son derece ısıya dayanıklı, gevrek ve serttirler.
Çok fazlı alaşımlar. Çok fazlı bir alaşım, bir mekanik karışım ya da farklı yapıda iki ya da daha çok billur çeşidinin karşım fazını içerir. Yapısı ve özellikleri, eritilen kütlenin soğuma oranına ve farklı koşullarda soğumasına bağlıdır. Aşama aşama soğutmayla ağır ve hafif gazlar ayrılır; hızla soğutmaysa (söndürme), gaz ayrımı olmayan bir katı çözelti verir; soğutma bu iki uç arasında kalıyorsa, kısmi ayrışma ortaya çıkar. Son alaşım, tane sınırları çevresinde toplanan bileşikler arasında en bol bulunanın granüler yapısı olarak gösterilebilir ya da bazı durumlarda, en az olan bileşiğin sınırlarının emildiği, fazla ya da az homojen madde diye nitelendirilir. Soğutma tekniklerinin seçimiyle ya da billur yapıda karmaşık kusurların kapatılmasıyla istenilen mekanik özellikler elde edilebilir.
İyon eklemeli alaşımlar. Metal yüzeyleri, seçilmiş iyon demetleri eklenerek, sertleştirilebilir ve korozyona daha dayanıklı duruma getirilebilir. Bu işlem, altında bulunan gerecin özelliklerini değiştirmeyecek biçimde bir alaşım yüzeyi oluşturulur. Metal üstüne bir üçüncü madde yayılanabilir ve “iyon bağı ekleme” denilen işlemle yüzeye katılabilir. İyon bağları ayrıca , seramik ve metal atomlarının ortak yüzeyde bağlanmasıyla, metalleri kabaca seramik kaplamalara bağlamakta da kullanılırlar.
Alaşımlar özellikleri
Alaşımlama yoluyla, mekanik direnç, ısı ve korozyona dayanıklılık, elektriksel ve manyetik özellikler gibi çok sayıda metal özelliği değiştirilebilir. Alaşımlamayla mekanik özelliklerdeki başarılı değişikliğe bir örnek, diş hekimlerinin kullandıkları malgamadır. Alaşımlar başlangıçta metallerin mekanik dirençlerini geliştirmek amacıyla yapılmıştır.İlk gerçekleştirilen alaşımlar tunç ve pirinçtir.Demirin gerilme direnci yanlız biraz karbon eklenerek 275 x 10’dan, 1 000 x 1o N/m²ye çıkarılabilir. % 0,03’ten % 1,7’ye kadar karbonla alaşımlanmış demir, önemli çelikler grubunu oluşturur. Paslanmaz çelik, korozyona karşı gelişmiş dayanaklılığıyla tanınan, çeliğin krom ve nikelle bir alaşımıdır.Uçak ve uzay uygulamaları için, gerilme direnci 1 400 x10 N/m² olan ve çeliğin yanlızca %60’ı ağırlığındaki titan alaşımları geliştirilmiştir. Korozyona karşı yüksek dayanıklılıkları ve canlı dokularla tepkimeye girmeleri nedeniyle, titan alaşımları, protez ve hız göstergeleri yapımında kullanılır. Yüksek iç sıcaklıklı jet motorlarının geliştirilmesi, nikel ve kobalta dayalı süper alaşımların yapılması sayesinde gerçekleştirilmiştir. Jet motorlarında türbin kanadı üretiminde kullanılan süper alaşımlar, 1 100 C gibi yüksek sıcaklıklarda, korozyona karşı yüksek direnç ve dayanıklık gösterir.Ergime noktası düşük alaşımlar, otomatik serpme sistemlerinde eritici olarak kullanılırlar. Kurşun, kadmiyum, bizmut ve öbür ergime ısısı düşük elementleri kapsıyan bu alaşımlar, “öteki alaşımlar” diye adlandırılırlar. Öteki alaşımlar, ergime noktaları, herhangi bir bileşiğinden düşük olan karışımlardır, 50 c kadar alçak alaşımları, süperiletken olarak kullanılabilir. (süperiletkenlik).
