آلیاژ به عنوان ترکیبی از دو یا چند عنصر که حداقل یکی از آن‌ها فلز است، تعریف می‌شود. آلیاژ می‌تواند ترکیبی از دو یا چند فلز یا ترکیبی از یک فلز یا چند فلز با نافلزات باشد. جزء یا فلز اصلی در یک آلیاژ، به عنوان فلز اصلی یا فلز پایه مورد اشاره قرار می‌گیرد. بر همین اساس، هدف از ایجاد آلیاژ این است که ترکیبی از این عناصر فلزی و نافلز، ویژگی‌های خاصی را ارائه دهند. برای مثال، فولاد ضدزنگ که آلیاژی از فولاد و کروم است، برخلاف فولاد دچار زنگ زدگی یا خوردگی نمی‌شود. بخش‌های زیر برخی از آلیاژهای رایج را ذکر می‌کند.
 

فهرست آلیاژها

برخی از فلزات شناخته شده مانند آلومینیوم، کبالت، مس و غیره دارای بیش از 5 نوع آلیاژ هستند. هر فلز دارای حداقل یک آلیاژ است. اکثر این آلیاژها برای اهداف صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این‌ جا فهرست کوتاهی از آلیاژهای برخی فلزات را ذکر می‌کنیم.
 
آلومینیوم
AA-8000
آلنیکو (آلومینیوم، نیکل و مس)
دورالومین ( آلومینیوم، مس)
زاماک (روی، آلومینیوم، منیزیم، مس)
سیلومین (آلومینیوم، سیلیکون)
آلومینیوم آلیاژهای دیگری را با منیزیم، منگنز و پلاتین تشکیل می‌دهد.
 
بیسموت
فلزات چوبی (بیسموت، سرب، قلع، کادمیوم)
فلزات میدانی
فلز قرمز (بیسموت، سرب، قلع)
 
کبالت
ستیلیت (کبالت، کروم، تنگستن یا مولیبدن، کربن)
تالونیت (کبالت، کروم)
اولتیمت (کبالت، کروم، نیکل، مولیبدن، آهن، تنگستن)
ویتالیم
مگالیم
 
مس
آرسنیک مس
بریلیم مس (مس، بریلیم)
برنج (مس، روی)
بیلون (مس، نقره)
بروزن (مس، قلع، آلومینیوم یا هر عنصر دیگر)
کنستانتان (مس، نیکل)
کونیف (مس، نیکل، آهن)
مس – تنگستن (مس، تنگستن)
کوپرونیکل (مس، نیکل)
آلیاژهای سیمبال (مس، قلع)
الکتروم (مس، طلا، نقره)
آلیاژ هوسلر (مس، منیزیم، قلع)
هپازتیزون (مس، طلا، نقره)
منگانین (مس، منگنز، نیکل)
نقره نیکل (مس، نیکل)
شاکودو (مس، طلا)
طلای شمالی (مس، آلومینیوم، روی، قلع)
 
طلا
تومباگا (طلا، نقره)
الکتروم (طلا، نقره، مس)
طلای سفید (طلا، نیکل، پالادیم یا پلاتین)
طلای سرخ (طلا، مس)
 
آهن
آهن آنتراسیت (کربن)
آهن ریخته گری (کربن)
آهن قالب گیری (کربن)
آهن ورزیده (کربن)
 
آلیاژهای فرو
فولاد (کربن)
فولاد سیلیکون (سیلیکون)
فولاد ضد زنگ (کروم، نیکل)
فولاد ابزاری (تنگستن یا منیزیم)
کرومولی (کروم، مولیبدن)
 
سرب
سرب آنتیمونیال (سرب، آنتیموان)
لحیم (سرب، قلع)
مولیبدو چالکوس (سرب، مس)
نوع فلزی (سرب، قلع، آنتیموان)
 
نیکل
آلومل (نیکل، منگنز، آلومینیوم، سیلیکون)
کوپرونیکل‌ (نیکل، برنز، مس)
کرومال (نیکل، کروم)
نقره آلمانی (نیکل، مس، روی)
هستلوی (نیکل، مولیبدن، کروم، برخی مواقع تنگستن)
فلز آلیاژ مونل (مس، نیکل، آهن، منگنز)
اینکونل‌ (نیکل، کروم، آهن)
 
روی
زاماک (روی، آلومینیوم، منیزیم، مس)
آلیاژهای متعددی وجود دارد که معمولا در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. اساسا، در یک آلیاژ، خواص جزء یا فلز اصلی توسط ترکیب آن با اجزاء فلزی یا نافلزی دیگر افزایش می‌یابد.
 
در واقع آلیاژ یک واژه فرانسوی است که نام دیگر آن همجوشه می باشد. در حالت کلی به مخلوط یک محلول جامد فلزی که درون آن یک فلز اصلی که به آن فلز پایه می گویند به همراه یک یا چند عنصر فلزی و غیرفلزی است آلیاژ گفته می شود.
 
خواص آلیاژ ها معمولاً با توجه به عناصر و مواد تشکیل دهنده شان متفاوت می باشد. همجوشه ها می توانند از نوع تک و یا چند فلز باشند که این مورد به میزان همگنی و اختلاط عناصر موجود در همجوشه ها بستگی مستقیم دارد. مهمترین هدف استفاده از انواع آلیاژ ها افزایش کیفیت و بهبود خواص ماده ها از جمله سختی استحکام و موارد دیگر است. معمولاً ویژگی های فلزی یک همجوشه را با استفاده از نمودار فازی به صورت کامل مشخص و توصیف می کنند. آلیاژ به عنوان ترکیبی از دو یا چند عنصر که حداقل یکی از آن‌ها فلز است، تعریف می‌شود. طبقه بندی آلیاژ ها به این صورت است که معمولا آنها را بر اساس درصد وزنی عناصر تشکیل دهنده شان دسته بندی می کنند. به عنوان مثال آلیاژ فولاد یک همجوشه دوفازی است که از آهن و کربن تشکیل می شود که در آن میزان کربن چیزی در حدود ۰٫۰۲ تا ۲٫۱۴  درصد می تواند تغییر پیدا کند.‏ همجوشه ها انواع مختلفی دارند. به یک محلول به حالت جامد که حداقل یکی از اجزای تشکیل دهنده آن محلول فلز باشد و خواص فیزیکی و شیمیایی محلول کاملاً به فلز شباهت داشته باشد آلیاژ فلزی می گویند. یکی از انواع همجوشه ها همجوشه سرامیکی است.
 

تاریخچه کاربرد آلیاژ

همجوشه ها در طول تاریخ کاربردهای فراوانی داشته و تولید همجوشه ها نیز سابقه بسیار بلند مدتی دارند. استفاده از اولین همجوشه ها به زمانی باز می گردد که انسان برای بار نخست فلز را کشف کرد. اولین نوع همجوشه ها از فلزاتی ساخته شد که بسیار زیاد در دسترس انسان ها بودند. از مهم ترین آنها که بشر توانست از آنها همجوشه های بسیار مهمی را خلق نماید می توان به فلزاتی مانند سرب، روی، قلع، مس و غیره اشاره نمود.
 

طبقه‌بندی آلیاژها

 آلیاژها را با پیوندهای فلزی تعریف و برای استفاده از آلیاژها، آن‌ها را به صورت درصد جرمی بیان می‌کنند. دسته‌بندی‌های مختلفی برای آلیاژها در نظر گرفته شده است. آن‌ها را می‌توان در دو دسته آلیاژهای جانشینی و درون شبکه‌ای طبقه‌بندی کرد. البته بر اساس نوع آرایش اتمی در آلیاژها، آن‌ها را می‌توان به همگن،‌ ناهمگن و میان‌فلزی تقسیم‌بندی کرد.
 
همان طور که در بالا اشاره شد، خواص مکانیکی آلیاژ با عناصر سازنده آن فرق می‌کند. به طور مثال در ترکیب دو فلز نرم و چکش‌خوار آلومینیوم و مس، آلیاژی بدست می‌آید که استحکام بسیار بالایی دارد یا اضافه کردن مقداری کربن به آهن، تولید آلیاژ مستحکم فولاد را به همراه دارد. همچنین، با اضافه کردن عنصر کروم به فولاد، می‌توان خوردگی آن را کنترل کرد و به فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) دست پیدا کرد.
 

تئوری ساخت آلیاژ

ساخت آلیاژ یک فلز به کمک ترکیب آن با یک یا چند عنصر دیگر انجام می‌شود. معمول‌ترین و قدیمی‌ترین روش ساخت آلیاژ شامل ذوب فلز و حل کردن مواد دیگر در داخل آن است. به طور مثال، تیتانیوم مایع قابلیت حل کردن بسیاری از فلزات و نافلزات را در خود دارد. علاوه بر این، عنصر تیتانیوم به سادگی، گازهایی همچون اکسیژن را جذب می‌کند و در حضور نیتروژن می‌سوزد. در نتیجه، فرآیند تهیه آلیاژهای تیتانیوم نیازمند محیط خلأ است.
 
منبع: Aparna Jadhav - ScienceStruck