Uma liga metálica é uma mistura de duas ou mais substâncias químicas (sendo pelo menos uma delas um metal) com propriedades metálicas. Geralmente, é obtida pela fusão de cada componente em um líquido homogêneo e posterior condensação.
As ligas podem ser de pelo menos um dos três tipos seguintes: uma solução sólida monofásica de elementos, uma mistura de várias fases metálicas ou um composto intermetálico de metais. A microestrutura das ligas em solução sólida apresenta uma única fase, enquanto algumas ligas em solução apresentam duas ou mais fases. A distribuição pode ser uniforme ou não, dependendo da variação de temperatura durante o processo de resfriamento do material. Os compostos intermetálicos tipicamente consistem em uma liga ou metal puro circundado por outro metal puro.
As ligas metálicas são utilizadas em certas aplicações por possuírem propriedades superiores às dos elementos metálicos puros. Exemplos de ligas incluem aço, solda, latão, estanho, bronze fosforoso, amálgama, entre outras.
A composição da liga é geralmente calculada pela proporção de massa. As ligas podem ser divididas em ligas de substituição ou ligas intersticiais de acordo com sua composição atômica e podem ser ainda divididas em fases homogêneas (apenas uma fase), fases heterogêneas (mais de uma fase) e compostos intermetálicos (não há diferença óbvia entre as duas fases). [2]
visão geral
A formação de ligas frequentemente altera as propriedades das substâncias elementares; por exemplo, a resistência do aço é maior do que a do seu principal elemento constituinte, o ferro. As propriedades físicas de uma liga, como densidade, reatividade, módulo de Young, condutividade elétrica e térmica, podem ser semelhantes às dos elementos constituintes da liga, mas a resistência à tração e a resistência ao cisalhamento da liga geralmente estão relacionadas às propriedades dos elementos constituintes de forma muito diferente. Isso se deve ao fato de que o arranjo dos átomos em uma liga é muito diferente daquele em uma única substância. Por exemplo, o ponto de fusão de uma liga é menor do que o ponto de fusão dos metais que a compõem, porque os raios atômicos dos vários metais são diferentes, e é difícil formar uma rede cristalina estável.
Uma pequena quantidade de determinado elemento pode ter grande influência nas propriedades da liga. Por exemplo, impurezas em ligas ferromagnéticas podem alterar as propriedades da liga.
Ao contrário dos metais puros, a maioria das ligas metálicas não possui um ponto de fusão fixo. Quando a temperatura está dentro da faixa de fusão, a mistura encontra-se em um estado de coexistência de sólido e líquido. Portanto, pode-se dizer que o ponto de fusão da liga é inferior ao dos metais constituintes. Veja mistura eutética.
Entre as ligas metálicas mais comuns, o latão é uma liga de cobre e zinco; o bronze é uma liga de estanho e cobre, frequentemente usada em estátuas, ornamentos e sinos de igrejas. Ligas metálicas (como as de níquel) são usadas na moeda de alguns países.
Uma liga metálica é uma solução, como o aço, onde o ferro é o solvente e o carbono é o soluto.