Voorbeelden van legeringen en waaruit ze bestaan
Een legering is een mengsel van een metaal met een of meer andere elementen, meestal andere metalen maar soms niet-metalen zoals koolstof. Legeringen worden meestal gemaakt door de ingrediënten samen te smelten, en ze zijn vaak harder, sterker of beter bestand tegen corrosie dan de zuivere metalen die ze bevatten. Hier zijn veelvoorkomende legeringen en waaruit ze bestaan.
- Brons — koper en tin (vaak ongeveer 12% tin); gebruikt voor standbeelden, klokken en bekkens.
- Messing — koper en zink; gebruikt voor muziekinstrumenten, deurklinken en sanitaire onderdelen.
- Staal — ijzer met een kleine hoeveelheid koolstof (tot ongeveer 2%); gebruikt in gebouwen, bruggen en auto's.
- Roestvrij staal — ijzer met ten minste 10,5% chroom, vaak plus nikkel; roest niet en wordt gebruikt voor bestek en gootstenen.
- Gietijzer — ijzer met ongeveer 2–4% koolstof plus wat silicium; hard maar bros, gebruikt voor pannen en motorblokken.
- Sterlingzilver — 92,5% zilver en 7,5% andere metalen, meestal koper; gebruikt voor sieraden en bestek.
- Soldeer — tin met kleine hoeveelheden zilver en koper (oudere soldeer was tin en lood); smelt gemakkelijk om elektronische onderdelen te verbinden.
- Tinwerk — vooral tin met kleine hoeveelheden koper en antimoon; gebruikt voor tafelgerei en sierobjecten.
- Witgoud — goud gemengd met palladium, nikkel of zilver, vaak bekleed met rhodium; gebruikt in sieraden.
- Duralumin — aluminium met ongeveer 4% koper plus magnesium en mangaan; licht en sterk, gebruikt in vliegtuigen.
- Nichroom — ongeveer 80% nikkel en 20% chroom; gebruikt voor de verwarmingsdraden in broodroosters en haardrogers.
- Tandheelkundig amalgaam — kwik gemengd met zilver, tin en koper; gebruikt voor zilverkleurige vullingen.
Waarom legeringen sterker zijn dan zuivere metalen
In een zuiver metaal zijn de atomen gerangschikt in nette lagen die over elkaar kunnen glijden, waardoor het metaal vrij zacht is en gemakkelijk buigt. Door atomen van een andere grootte toe te voegen, zoals tin in koper of koolstof in ijzer, raken deze lagen verstoord en kunnen ze minder gemakkelijk glijden. Daarom is brons harder dan koper en staal sterker dan zuiver ijzer.
Zijn legeringen mengsels of verbindingen?
De meeste legeringen zijn mengsels, omdat hun samenstelling kan variëren: messing kan bijvoorbeeld van ongeveer 5% tot meer dan 40% zink bevatten. Veel legeringen zijn homogene mengsels die vaste oplossingen heten, al bevatten sommige legeringen ook minuscule kristallen van verbindingen, zoals ijzercarbide in staal.