مواد آلیاژ با ذوب و مخلوط کردن دو یا چند عنصر فلزی یا ترکیبی از عناصر فلزی و غیر فلزی یا به روش های دیگر تشکیل می شوند. ماده حاصل هنوز هم خواص فلز را حفظ می کند. این خصوصیات عمدتاً در جنبه های زیر منعکس می شوند:
هر دو قدرت و سختی بسیار زیاد هستند: از طریق روش هایی مانند تقویت محلول جامد و تقویت پراکندگی ، آلیاژ می تواند به طور قابل توجهی قدرت و سختی مواد را تقویت کند. به عنوان مثال ، فولاد که آلیاژ آهن کربن است ، از مقاومت بسیار بیشتری نسبت به آهن خالص برخوردار است. همچنین آلیاژهای آلومینیومی مانند مدل 2024-T6 وجود دارد که قدرت آن می تواند با برخی از فولادها قابل مقایسه باشد.
همچنین سختی خوبی دارد: برخی از آلیاژها ، مانند آلیاژهای تیتانیوم ، قدرت بالایی را حفظ می کنند و در عین حال از چقرمگی بسیار خوبی نیز برخوردار هستند ، که می تواند نیروهای ضربه را جذب کند و احتمال شکستن آنها کمتر است.
- مقاوم در برابر سایش: مراحل سخت آلیاژ مانند کاربیدها می تواند مقاومت در برابر سایش مواد را تقویت کند و اجازه می دهد تا طولانی تر شود. به عنوان مثال ، فولاد پر سرعت ، که حاوی عناصری مانند تنگستن و مولیبدن است ، اغلب برای تهیه ابزار برش استفاده می شود.
شکل آلیاژ حافظه: آلیاژ نیکل تیتانیوم ، که به عنوان نیتینول نیز شناخته می شود ، می تواند در صورت تغییر دما به شکل قبلی تنظیم شده برگردد. این دستگاه در دستگاه های پزشکی مانند استنت و سازه های هوشمند اعمال می شود.
آلیاژهای ابررسانا: آلیاژهای نیوبیوم تیتانیوم می توانند در محیط های با دمای پایین به ابررسانایی برسند. آنها در تصویربرداری با رزونانس مغناطیسی هسته ای (MRI) و شتاب دهنده ذرات استفاده می شوند.
-سازگاری خوب: آلیاژهای تیتانیوم ، مانند TI-6AL-4V ، می توانند با بافت های انسانی به خوبی همراه شوند ، بنابراین آنها به طور گسترده در مفاصل مصنوعی و کاشت دندان استفاده می شوند.
- کاهش چگالی: چگالی آلیاژ آلومینیوم تنها یک سوم از فولاد است و آلیاژ منیزیم حتی سبک تر است. این می تواند وزن اتومبیل و هواپیما را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و آنها را با سوخت بیشتر کند.
- قدرت خاص بالا: کامپوزیت های تقویت شده با فیبر کربن ، اگرچه یک آلیاژ سنتی نیست ، اما مزایای آلیاژها و کامپوزیت ها را با هم ترکیب می کند و به بالاترین وزن در میدان هوافضا می رسد.
- مقاومت شدید در برابر خوردگی محیطی: فولاد ضد زنگ حاوی عناصری مانند کروم و نیکل است که می تواند یک فیلم اکسید متراکم مانند Cr₂o₃ تشکیل دهد و از خوردگی بیشتر جلوگیری می کند. این ماده به طور گسترده در محیط های سخت مانند صنایع دریایی و شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.
-مقاومت به اکسیداسیون درجه حرارت بالا: سوپر آلوهای مبتنی بر نیکل ، مانند INCONEL 718 ، یک لایه اکسید پایدار را در دماهای بالا تشکیل می دهند ، که می تواند بستر داخلی را در برابر اکسیداسیون محافظت کند. آنها به ویژه در موتورهای هوایی مورد استفاده قرار می گیرند.
