Metallegering

Metallegering is het proces waarbij twee of meer elementen worden gecombineerd, waarbij ten minste één daarvan een metaal is, om een nieuw materiaal te vormen met eigenschappen die zich onderscheiden van de oorspronkelijke componenten. Doel is meestal een betere combinatie van sterkte, hardheid, trekvastheid, slijtvastheid, of chemische en thermische stabiliteit.

Legeringen ontstaan vaak door het smelten van de onderdelen en het mengen van de vloeibare metalen, gevolgd door afkoeling en vastleggen van het kristalrooster. Ook kunnen verbindingen in vaste toestand ontstaan via diffussie of via mechanische bewerking waarbij de menging in een solide toestand plaatsvindt. Typen omvatten substitutiemassieve legeringen, waarbij atoomsoorten elkaar in het kristal vervangen, en interstitiële legeringen, waarbij kleine atomen de interstellaire ruimten vullen (bijvoorbeeld koolstof in ijzer).

In metallurgie kunnen fasen bestaan uit vaste oplossingen, eutectische of peritectische systemen en intermetallicen. Voorbeelden van bekende legeringen zijn staal en andere ijzerlegeringen (waar koolstof en andere elementen de eigenschappen versterken), brons (koper en tin), messing (koper en zink) en verschillende aluminium-, magnesium- en titanlegeringen. High-entropy alloys vormen een newer breed gebied met meerdere hoofdcomponenten.

Toepassingen variëren van bouw en infrastructuur tot transport, machinery en elektronica. Historisch heeft legering de ontwikkeling van materialen mogelijk gemaakt die veel betere prestaties leveren dan zuivere metalen. Vandaag blijven onderzoekers nieuwe legeringen ontwikkelen voor groter draagvermogen, corrosiebestendigheid en warmtebesturing.