Los metales constituyen la mayoría de la tabla periódica de elementos. En su estado puro, cada metal tiene su propia masa característica, punto de fusión y propiedades físicas. Mezclar dos o más de estos metales en una mezcla con un nuevo conjunto de propiedades forma una aleación, un metal compuesto que puede tener características sorprendentemente diferentes.
Composición química
Por definición, los metales puros consisten de un solo elemento. Las muestras de estos metales no contienen nada más que átomos de una sola sustancia metálica. Las aleaciones contienen dos o más elementos o aleaciones fundidas y mezcladas, por lo que sus fórmulas químicas constan de más de un elemento. Por ejemplo, el hierro de metal puro consiste solo de átomos de hierro. El acero, una aleación de hierro y carbono, contiene principalmente átomos de hierro con átomos de carbono aislados que le dan fuerza. Agregar los metales cromo o molibdeno al acero produce otra aleación: acero inoxidable.
Capacidad de moldeo y ductilidad
Una razón por la que los fabricantes combinan metales puros para formar aleaciones es cambiar las propiedades físicas del rieles. Los metales puros pueden ser demasiado blandos para resistir el uso regular, pero alearlos los hace más resistentes. Como un metal puro, el dorado se dobla y se estira tan fácilmente que rápidamente se deformaría si se formara un anillo y se lo llevara en el dedo. Los fabricantes de joyas alean oro puro con plata, cobre o zinc para mejorar la durabilidad y rigidez del metal. El oro contribuye con su color y resistencia a la corrosión; los otros metales aportan su fuerza. El resultado es un anillo de oro de 14 quilates que soporta el uso diario.
Reactividad
En su estado elemental natural, algunos metales puros reaccionan fuertemente con su entorno, oxidando y corroyendo hasta que se vuelven inutilizables. La combinación de estos metales con metales menos reactivos cambia su reactividad, extendiendo la vida útil del elemento aleado. El acero inoxidable toma su nombre del hecho de que no se oxida o pica como lo haría una herramienta de hierro puro. La aleación de metales es un medio para hacerlos menos reactivos y más adaptados a las necesidades del fabricante.
Masa
Los metales ligeros como el aluminio y el titanio reducen la masa de metales puros con los que se alea . Estas aleaciones más livianas juegan un papel vital en la industria aeroespacial, ya que les permiten a los fabricantes diseñar y construir embarcaciones más ligeras. Un caza a reacción más ligero puede contener más combustible, equipo y artefactos que uno pesado. Las llantas de aleación de aluminio aligeran el peso total de un vehículo, lo que contribuye a un mejor rendimiento del combustible y aumenta la velocidad en la pista.
Tolerancia térmica y punto de fusión
La aleación de metales cambia su tolerancia térmica. Como están formadas por dos o más metales puros, las aleaciones no tienen un único punto de fusión, sino que se funden en un rango de temperaturas. Su estructura molecular puede elevar el rango global de fusión del metal por encima de cualquiera de sus componentes metálicos. Elevar el rango de fusión de un metal tiene implicaciones importantes para el uso industrial y comercial. El SR-71 Blackbird, uno de los aviones de reconocimiento más avanzados tecnológicamente de su tiempo, confió en su ligero chasis de aleación de titanio para soportar el estrés térmico de sus vuelos supersónicos.