Hợp kim: gang, thép và aluminium

Các nguyên tử khác kích thước làm mạng tinh thể bị biến dạng và cản các lớp nguyên tử trượt lên nhau. Vì vậy hợp kim thường cứng, bền hơn nhưng có thể kém dẻo hoặc dẫn điện kém hơn kim loại tinh khiết. Đây là xu hướng, không phải mọi hợp kim đều cứng hơn theo mọi tiêu chí. Xử lí nhiệt và tốc độ nguội cũng thay đổi vi cấu trúc.

Gang là hợp kim Fe–C có hàm lượng carbon khoảng 2–5% cùng một số nguyên tố khác; dễ đúc nhưng thường giòn. Thép có hàm lượng carbon thấp hơn khoảng 2% và có thể thêm Cr, Ni, Mn… để điều chỉnh tính chất. Thép không gỉ cần thành phần, xử lí phù hợp để hình thành màng bảo vệ giàu chromium; “không gỉ” không có nghĩa không thể ăn mòn trong mọi môi trường.

Duralumin chứa trên 90% aluminium, khoảng 4% copper và một lượng nhỏ manganese, magnesium, silicon. Hợp kim này nhẹ, cứng và bền hơn aluminium tinh khiết nên được dùng trong công nghiệp chế tạo máy bay. Tính chất của một hợp kim phụ thuộc thành phần và cách xử lí; không suy mọi hợp kim nền aluminium đều có cùng độ bền.