โลหะผสมคือส่วนผสมของสารเคมีสองชนิดขึ้นไป (อย่างน้อยหนึ่งชนิดต้องเป็นโลหะ) ที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะ โดยทั่วไปจะได้มาจากการหลอมรวมส่วนประกอบแต่ละชนิดให้เป็นของเหลวที่สม่ำเสมอ แล้วจึงควบแน่นให้แข็งตัว
โลหะผสมสามารถเป็นได้อย่างน้อยหนึ่งในสามประเภทต่อไปนี้: สารละลายของแข็งเฟสเดียวของธาตุต่างๆ, ส่วนผสมของโลหะหลายเฟส หรือสารประกอบโลหะระหว่างกัน โครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมในสารละลายของแข็งจะมีเฟสเดียว และโลหะผสมบางชนิดในสารละลายจะมีสองเฟสขึ้นไป การกระจายตัวอาจสม่ำเสมอหรือไม่สม่ำเสมอ ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระหว่างกระบวนการเย็นตัวของวัสดุ สารประกอบโลหะระหว่างกันโดยทั่วไปประกอบด้วยโลหะผสมหรือโลหะบริสุทธิ์ที่ล้อมรอบด้วยโลหะบริสุทธิ์อีกชนิดหนึ่ง
โลหะผสมถูกนำมาใช้ในงานบางประเภทเนื่องจากมีคุณสมบัติบางอย่างที่ดีกว่าโลหะบริสุทธิ์ ตัวอย่างของโลหะผสม ได้แก่ เหล็ก บัดกรี ทองเหลือง ดีบุกผสมตะกั่ว ฟอสฟอร์บรอนซ์ อะมัลกัม และอื่นๆ
โดยทั่วไปแล้วองค์ประกอบของโลหะผสมจะคำนวณจากอัตราส่วนมวล โลหะผสมสามารถแบ่งออกเป็นโลหะผสมทดแทนหรือโลหะผสมแทรกตามองค์ประกอบอะตอม และสามารถแบ่งย่อยออกเป็นเฟสเอกพันธุ์ (มีเพียงเฟสเดียว) เฟสต่างพันธุ์ (มากกว่าหนึ่งเฟส) และสารประกอบโลหะระหว่างกัน (ไม่มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างสองเฟส) [2]
ภาพรวม
การเกิดโลหะผสมมักเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของธาตุต่างๆ ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงของเหล็กกล้าจะมากกว่าความแข็งแรงของธาตุเหล็กซึ่งเป็นส่วนประกอบหลัก คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะผสม เช่น ความหนาแน่น ปฏิกิริยา โมดูลัสของยัง การนำไฟฟ้า และการนำความร้อน อาจคล้ายคลึงกับธาตุที่เป็นส่วนประกอบของโลหะผสม แต่ความแข็งแรงดึงและความแข็งแรงเฉือนของโลหะผสมมักมีความสัมพันธ์กับคุณสมบัติของธาตุที่เป็นส่วนประกอบแตกต่างกันมาก นี่เป็นเพราะการจัดเรียงอะตอมในโลหะผสมแตกต่างจากในสารเดี่ยว ตัวอย่างเช่น จุดหลอมเหลวของโลหะผสมจะต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะที่ประกอบเป็นโลหะผสม เนื่องจากรัศมีอะตอมของโลหะต่างๆ แตกต่างกัน และยากที่จะเกิดโครงสร้างผลึกที่เสถียร
ปริมาณเพียงเล็กน้อยของธาตุบางชนิดอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติของโลหะผสม ตัวอย่างเช่น สารเจือปนในโลหะผสมแม่เหล็กสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโลหะผสมได้
ต่างจากโลหะบริสุทธิ์ โลหะผสมส่วนใหญ่ไม่มีจุดหลอมเหลวที่แน่นอน เมื่ออุณหภูมิอยู่ในช่วงจุดหลอมเหลว สารผสมจะอยู่ในสถานะของแข็งและของเหลวร่วมกัน ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าจุดหลอมเหลวของโลหะผสมนั้นต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะที่เป็นส่วนประกอบ ดูสารผสมยูเทคติก
ในบรรดาโลหะผสมทั่วไป ทองเหลืองเป็นโลหะผสมของทองแดงและสังกะสี ส่วนทองสัมฤทธิ์เป็นโลหะผสมของดีบุกและทองแดง และมักใช้ในรูปปั้น เครื่องประดับ และระฆังโบสถ์ โลหะผสม (เช่น โลหะผสมนิกเกล) ถูกนำมาใช้ในสกุลเงินของบางประเทศ
โลหะผสมเป็นสารละลาย เช่น เหล็กกล้า เหล็กเป็นตัวทำละลาย และคาร์บอนเป็นตัวถูกละลาย