โลหะผสม (alloy) คือส่วนผสมของสารเคมีตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป (อย่างน้อยหนึ่งชนิดต้องเป็นโลหะ) ที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะ โดยทั่วไปแล้วโลหะผสมจะได้มาจากการผสมส่วนประกอบแต่ละชนิดให้เป็นของเหลวเนื้อเดียวกันแล้วควบแน่น
โลหะผสมสามารถมีได้อย่างน้อยหนึ่งในสามประเภทต่อไปนี้: สารละลายธาตุที่เป็นของแข็งเฟสเดียว ส่วนผสมของเฟสโลหะหลายเฟส หรือสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกของโลหะ โครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมในสารละลายของแข็งมีเฟสเดียว และโลหะผสมบางชนิดในสารละลายมีสองเฟสหรือมากกว่า การกระจายตัวอาจสม่ำเสมอหรือไม่ ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในระหว่างกระบวนการหล่อเย็นของวัสดุ โดยทั่วไปสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิกประกอบด้วยโลหะผสมหรือโลหะบริสุทธิ์ที่ล้อมรอบด้วยโลหะบริสุทธิ์อีกชนิดหนึ่ง
โลหะผสมถูกนำมาใช้ในงานบางประเภทเนื่องจากมีคุณสมบัติบางอย่างที่ดีกว่าธาตุโลหะบริสุทธิ์ ตัวอย่างของโลหะผสม ได้แก่ เหล็ก ตะกั่วบัดกรี ทองเหลือง ดีบุก ทองแดงฟอสเฟอร์ อะมัลกัม และอื่นๆ
โดยทั่วไปองค์ประกอบของโลหะผสมจะคำนวณจากอัตราส่วนมวล โลหะผสมสามารถแบ่งออกเป็นโลหะผสมทดแทนหรือโลหะผสมระหว่างชั้นตามองค์ประกอบอะตอม และสามารถแบ่งย่อยได้อีกเป็นเฟสเนื้อเดียวกัน (มีเฟสเดียว) เฟสเฮเทอโรจีเนียส (มากกว่าหนึ่งเฟส) และสารประกอบอินเตอร์เมทัลลิก (ไม่มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างสองเฟส) [2]
ภาพรวม
การเกิดโลหะผสมมักทำให้คุณสมบัติของธาตุเปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงของเหล็กสูงกว่าธาตุหลักอย่างเหล็ก สมบัติทางกายภาพของโลหะผสม เช่น ความหนาแน่น ปฏิกิริยา โมดูลัสของยัง การนำไฟฟ้า และการนำความร้อน อาจคล้ายคลึงกับธาตุที่เป็นส่วนประกอบของโลหะผสม แต่ความแข็งแรงแรงดึงและแรงเฉือนของโลหะผสมมักจะสัมพันธ์กับคุณสมบัติของธาตุที่เป็นส่วนประกอบ เนื่องจากการจัดเรียงอะตอมของโลหะผสมมีความแตกต่างกันอย่างมากจากอะตอมของสารเดี่ยว ตัวอย่างเช่น จุดหลอมเหลวของโลหะผสมต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะที่ประกอบเป็นโลหะผสม เนื่องจากรัศมีอะตอมของโลหะแต่ละชนิดแตกต่างกัน และเป็นการยากที่จะสร้างโครงตาข่ายผลึกที่เสถียร
ธาตุบางชนิดปริมาณเล็กน้อยอาจมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติของโลหะผสม ตัวอย่างเช่น สิ่งเจือปนในโลหะผสมเฟอร์โรแมกเนติกอาจเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโลหะผสมได้
โลหะผสมส่วนใหญ่ต่างจากโลหะบริสุทธิ์ตรงที่ไม่มีจุดหลอมเหลวคงที่ เมื่ออุณหภูมิอยู่ในช่วงอุณหภูมิหลอมเหลว ส่วนผสมจะอยู่ในสถานะของแข็งและของเหลวร่วมกัน ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าจุดหลอมเหลวของโลหะผสมจะต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะประกอบ ดูส่วนผสมยูเทคติก
ในบรรดาโลหะผสมทั่วไป ทองเหลืองเป็นโลหะผสมของทองแดงและสังกะสี ส่วนทองสัมฤทธิ์เป็นโลหะผสมของดีบุกและทองแดง และมักใช้ทำรูปปั้น เครื่องประดับ และระฆังโบสถ์ โลหะผสม (เช่น โลหะผสมนิกเกิล) ถูกนำมาใช้ในสกุลเงินของบางประเทศ
โลหะผสมเป็นสารละลาย เช่น เหล็ก เหล็กเป็นตัวทำละลาย คาร์บอนเป็นตัวถูกละลาย