Un aliaj este o substanță metalică care este făcută din amestecul de mai multe metale sau, uneori, un metal cu alt element, cum ar fi carbonul. Aliajele există de aproximativ nouă milenii, dar, la fel ca majoritatea altor domenii din știință și tehnologie, cea mai mare parte a progresului în tehnologia aliajelor a avut loc în ultimele decenii. Într-un aliaj, elementele constitutive nu sunt menite să se combine în molecule mai mari prin reacții chimice, ci sunt doar amestecate împreună. Când există rapoarte diferite între două sau mai multe metale, aliajele produse au proprietăți ușor diferite.
Primul metal care a fost extras din minereu a fost cuprul. La scurt timp după aceea, a fost combinat cu staniu pentru a crea bronzul mai puternic, care a dominat tehnologia umană timp de mii de ani. Această perioadă se numește acum epoca bronzului.
Alte metale amestecate cu cuprul pentru a forma variante mai brute de bronz au fost manganul, aluminiul, siliciul și fosforul. Coexistând mulți ani cu bronzul a fost fierul mai slab, care se descompune rapid în rugină. În cele din urmă, forțele istorice au făcut ca fierul să înlocuiască bronzul în uneltele umane, ducând la epoca fierului în jurul anului 1000 î.Hr., deși această dată variază în funcție de civilizație și regiune luată în considerare.
Oțelul este un alt aliaj cunoscut. Oțelul este fier combinat cu o cantitate mică (~2%) de carbon, ceea ce face diferența în ceea ce privește rezistența și rezistența la oxidare. Deși există dovezi că oțelul datează de mii de ani, acesta nu a fost produs în masă până în 1855. Cheia puterii oțelului este modul în care carbonul perturbă aranjamentul de cristal, altfel obișnuit, în fier, făcând straturile de cristal susceptibile de alunecare pe lângă unul. o alta.
Alama, un metal decorativ folosit la fabricarea multor instrumente muzicale, este numele dat unei colecții de aliaje de cupru/zinc. Chimvalele folosite la percuție sunt un aliaj de cupru și staniu, precum bronzul. Aurul și argintul folosit în bijuterii nu sunt aur sau argint pur, ci sunt de obicei aliaje care conțin un procent mic de cupru sau alte metale. Lipitura folosită în electronică este făcută din plumb și cositor. Procesul de extragere a fierului din minereu dă naștere la aliaje care conțin cantități variate de carbon, inclusiv fier forjat, fontă brută și fontă. Oțelul inoxidabil, folosit la construcția de zgârie-nori, tacâmuri și alte articole, conține crom, ceea ce îl face foarte rezistent la oxidare.
Atunci când aliajele sunt amestecate la temperaturi diferite, rezultă proprietăți diferite – la temperaturi mai ridicate, metalele sunt amestecate mai fin, în timp ce la temperaturi mai scăzute, ele sunt mai eterogene. Aliajele nu se topesc de obicei dintr-o dată când sunt expuse la căldură, ci formează mai degrabă o supă umplută cu bucăți de metal care au un punct de topire mai mare.