خواص فیزیکی آلیاژ مس چیست و چه کاربردی دارد؟
رسانای مسی
برای کاربردهای خاص، به جای مس خالص، آلیاژهای رسانای مس به کار می‌روند، به ویژه هنگامی که نیاز به نقاط قوت بالاتر یا بهبود ساییدگی و مقاومت در برابر خوردگی وجود داشته باشد. با این حال، نسبت به مس خالص، مزایای استحکام و مقاومت در برابر خوردگی که توسط آلیاژهای مس ارائه می‌شود، با رسانایی الکتریکی کمتر آنها جبران می‌شوند. مهندسان طراحی، مزایا و معایب انواع مختلفی از رساناهای مسی و آلیاژهای مسی را در هنگام تعیین نوع مشخصه برای کاربردهای الکتریکی خاص، برآورد می‌کنند. یک نمونه از یک رسانای آلیاژ مس، سیم مس کادمیوم است که برای برق رسانی راه‌آهن در شمال آمریکا مورد استفاده قرار می‌گیرد. در بریتانیا، BPO (بعداً پست اداری مخابرات) از خطوط هوایی کادمیوم مس با کادمیوم ۱٪ برای استحکام بیشتر استفاده کرد. برای خطوط محلی ۴۰ لیبی / مایل (1.3 mm dia) و برای خطوط تلفنی ۷۰ لیبی / مایل (1.7 mm dia)
پوشش‌دهی
همچنین می‌توان از مس و آلیاژهایی نام برد که به دلیل قابلیت هدایت الکتریکی بالا در سوییچهای الکتریکی یا دستگاه‌های تقویت کننده به کار می‌رود، ولی به مرور زمان در اثر واکنش با محیط اطراف سطح ان تیره می‌شود و موجب ایجاد اختلاف در اتصال می‌شود. بدین جهت در مواردی برای جلوگیری از این پدیده پوشش بسیار نازکی از طلا بر روی اتصالات داده می‌شود. فلز واسطه
البته فلزهای گروه IB (مس، نقره و طلا) بسیار نرم‌اند. این فلزها با یکدیگر و نیز با برخی نافلزات، آلیاژهای بسیار مهمی تشکیل می‌دهند که خواص و کاربردهای ویژه‌ای در پژوهش، علم و صنعت دارند. از آلیاژ این فلزات در ساخت موتور جت هواپیما، استفاده می‌شود. ذخیره انرژی حرارتی
واکنش پذیری آلیاژها وابسه به تمایل به تغیر فاز فلزات برای ذخیره‌سازی انرژی است فلزی در مواد فلزی دیگرکه آن را نمی‌توان (مخلوط) آلیاژ کرد به جای پمپاژ مایع فلزی بین مخازن به عنوان یک سیستم مذاب-نمک فلز در یک ماده فلزی دیگر محصور شده‌است، عمل می‌کند. وابسته به دو ماده انتخاب شده (مواد تغییر دهنده فاز و مواد بسته‌بندی شده)، تراکم ذخیره‌سازی می‌تواند بین ۰٫۲ تا ۲ مگاژول برلیتر باشد. یک مایع کار، معمولاً از آب یا بخار، برای انتقال حرارت به داخل و خارج از MGA استفاده می‌شود هدایت حرارتی MGA اغلب از (تا 400 W / m K) بالاتر است، تکنولوژی‌های رقابتی به معنی سریع تر شدن «شارژ» و «تخلیه» ممکن برای ذخیره‌سازی حرارتی است. البته این تکنولوژی هنوز در مقیاس وسیع اجرا نشده‌است. آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۳
به صورت مفتول، میله، لوله، نرده، مقاطع اکسترودی یا پروفیل آلومینیوم در ساخت در و پنجره، قطعات ساختمانی، لوازم آشپزخانه، لوله‌های آبیاری، ورق‌های آجدار برای پوشش سقف‌ها، قطعات معماری اکسترود شده و سقف‌های کاذب، کف کامیون و تریلر استفاده می‌شود. همچنین این فلز کاربردهای زیر را نیز دارا می‌باشد. آلیاژهای مس
برنج آلیاژی از مس است که با روی ساخته شده‌است. برنج‌ها معمولاً به رنگ زرد هستند. مقدار روی می‌تواند از مقدار خیلی کم‌تا ۴۰ درصد متغیر باشد؛ و تا زمانی که زیر ۱۵٪ نگه داشته شود، مقاومت در برابر خوردگی مس به‌طور قابل توجهی کاهش نمی‌یابد. رسانای مسی
مس درجه یک مورد استفاده برای کاربردهای الکتریکی، میله الکترولیتیک سخت (ETP) مس (CW004A یا ASTM تعیین‌کننده C11040) است. این مس حداقل ۹۹٫۹۰٪ خالص و هدایت الکتریکی حداقل 101% IACS را دارد. ETP مس حاوی درصد کمی از اکسیژن (۰۲/۰ تا ۰۴/۰ درصد) است. در صورتی که مس با رسانایی بالا نیاز به جوشکاری یا لحیم کاری سخت یا استفاده در یک اتمسفر تقلیل یافته را داشته باشد، از مس بدون اکسیژن (CW008A یا ASTM نامگذاری C10100) استفاده می‌شود. آلیاژهای منیزیم
یکی از آلیاژهای این خانواده که در ماسه ریخته‌گری می‌شود به نام ZC63 نامگذاری شده است. افزودن تدریجی مس به آلیاژهای Mg-Zn درجه حرارت یوتکتیک را بالا می‌برد و از این نظر دارای اهمیت است به‌طوری‌که استفاده از دماهای بالاتر در عملیات محلولی و نتیجتاً حداکثر حلالیتِ روی و مس را امکان‌پذیر می‌سازد. فلزمایع
فلزمایع یا نام‌های تجاری مجموعه‌ای از آلیاژهای فلزی آمورف هستند که توسط تیم تحقیقاتی مؤسسهٔ فناوری کالیفرنیا (Caltech) توسعه یافته و توسط "Liquidmetal Technologies" به بازار عرضه شده‌اند. آلیاژهای فلزمایع تعدادی از ویژگی‌های مطلوب مواد را ترکیب می‌کنند. این ویژگی‌ها شامل استحکام کششی بالا، مقاومت در برابر خوردگی عالی، ضریب بازگشت بسیار بالا و ویژگی‌های ضد سایش عالی می‌باشند. همچنین می‌توانند در فرآیندهایی مشابه ترموپلاستیک‌ها، به‌وسیلهٔ گرما شکل بگیرند. ضمناً این آلیاژها، بر خلاف نامشان، در دمای اتاق مایع نمی‌باشند. برنج (آلیاژ)
کار بر روی قطعه در حالت سرد (Cold Working) این نوع برنج‌ها به ویژه هنگامی که میزان روی آنها نزدیک به ۱۵ درصد باشد به راحتی قابل انجام است. این برنج‌ها از قابلیت شکل‌پذیری خوب و مقاومت خوردگی بالایی برخوردارند، اما به سختی ماشینکاری می‌شوند. آلیاژهایی که در این گروه قرار می‌گیرند عبارتند از: "برنج طلاکاری" (با ۵ درصد روی)، "برنز صنعتی" (با ۱۰ درصد روی)، و "برنج قرمز" (با ۱۵ درصد روی). برنج طلاکاری بیشترین کاربرد را در صنعت طلا و جواهرسازی برای ساخت روکش‌های طلایی رنگ دارد. شکل‌پذیری این برنج مانند مس است اما استحکام آن بیشتر است؛ در ضمن قابلیت ماشینکاری ضعیفی دارد. برنز صنعتی به علت قابلیت شکل‌پذیری آن در جواهرسازی، آهنگری و پرسکاری بکار می‌رود. قابلیت ماشینکاری آن ضعیف است، اما دارای خواص کار در حالت سرد بسیار خوبی است. به همین علت از آن برای ساخت لوله‌های کویل رادیاتورها و کندانسورها استفاده می‌شود. فلز شیشه‌ای
آلیاژهای فلزی سبک با استحکام ویژهٔ بالا و مقاومت به خوردگی خوب می‌توانند توسط آمورف‌سازی آلیاژهای پایه آلومینیوم و منیزیم ، تولید گردند.فازهای آمورف در آلیاژهای سریعاً منجمد شده Al-TM-Ln و Mg-TM (که TM بیانگر فلز انتقالی و Ln فلز لانتانیدی است)،ایجاد می گردند.بالاترین استحکام کششی به مقدار 1330 مگا پاسکال برای آلیاژهای پایه آلومینیوم و 830 مگاپاسکال برای آلیاژهای پایه منیزیم ، خواهد رسید.به علاوه، آلیاژهای پایه منیزیم دارای ظرفیت زیادی برای ایجاد فاز شیشه (آمورف) می‌باشند که تولید فاز آمورف را توسط قالب‌گیری تزریقی (دایکاست) تحت فشار بالا میسر می گردد. اکستروژن پودرهای آمورف پایه آلومینیوم در دماهای بالاتر از دمای کریستالیزاسیون،سبب ایجاد موادی با استحکام بالا و دارای ساختار ظریفی از ترکیبات بین فلزی پراکنده شده در زمینهٔ آلومینیوم می گردد.در این حالت،بالاترین مقادیر اسنحکام کششی و حد خستگی به ترتیب برابر 940 و 313 مگاپاسکال می‌باشد. یک آلیاژ اکسترود شده از Al-Ni-MM ( که MM میش متال است)، قبلاً برای قطعات ماشین مورد استفاده قرار گرفته‌است و توسعهٔ بیشتر مواد سازه‌ای تجاری از این آلیاژ ، مورد انتظار می‌باشد. آلیاژهای مس
فلز مس اغلب با فلزات گران بها مانند طلا (Au) و نقره (Ag) آلیاژ می‌شود. آلومینیوم
در سری 2xxx، مس به عنوان عنصر آلیاژی اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌توان به‌طور چشمگیری استحکام آن را از طریق عملیات حرارتی محلول افزایش داد. این سری از آلیاژها ترکیب خوبی از استحکام بالا و سفتی از خود نشان می‌دهند، اما برخلاف بسیاری از آلیاژهای دیگر آلومینیوم، مقاومت به خوردگی اتمسفری بالایی ندارند. به همین دلیل در چنین کاربردهایی اغلب رنگ شده یا روکش کاری می‌شوند. برای روکش کاری این آلیاژ معمولاً از آلیاژهای سری 6xxx یا آلومینیوم خلوص بالا استفاده می‌شود، چرا که این آلیاژها مقاومت بالایی در مقابل خوردگی دارند. آلیاژ ۲۰۲۴ که در صنعت هواپیماسازی کاربرد دارد یکی از معروف‌ترین آلیاژهای این سری می‌باشد. آلیاژهای منیزیم و ظرفیت جذب ارتعاشات
منیزیم خالص و برخی آلیاژهای آن با خاصیت میرایی و جذب ضربه شناخته می‌شوند. به همین علت با وجود اینکه کاهش وزن علت اساسی بکارگیری این آلیاژهاست، ضربه‌گیری با استفاده از این ترکیبات یکی از بهترین روش‌های کنترل ارتعاشات و نویزها در وسایل نقلیه‌ است. همچنین در کاربردهای بیومکانیکی، ظرفیت میرایی بالا قابلیت جذب ارتعاشات و تنش در سطح تماس بین ایمپلنت و استخوان را فراهم می‌آورد که این امر منجر به بهبود استخوان‌سازی در استفاده از ایمپلنت‌های ارتوپدی می‌شود(میکرو). رسانای مسی
بالاتر بودن استحکام کششی مس (۲۰۰–۲۵۰ نیوتن بر میلیمتر مربع برای مس بازپخته شده) در مقایسه با آلومینیوم (۱۰۰ نیوتن بر میلیمتر مربع برای آلیاژهای معمولی رسانا) یکی دیگر از دلایلی است که مس به‌طور گسترده‌ای در صنایع ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استحکام بالای مس مقاوم بودن در برابر کشش، گردن، خزش، خراشیدگی و شکسته شدن، از خراب شدن و ازکارافتادن حین کار جلوگیری می‌کند. در رساناهای معادل در توانایی حمل جریان، مس خیلی از آلومینیوم سنگین تر است بنابراین استحکام کششی زیاد این سنگین تر بودن را جبران و توجیه می‌کند. ترموگراویمتری
مطالعه مقاومت در برابر اکسیداسیون در آلیاژهای مس بسیار مهم است. به عنوان مثال، ناسا (اداره هوانوردی و فضائی ملی) در حال انجام تحقیقات روی آلیاژهای پیشرفته مس برای استفاده احتمالی آنها در موتورهای احتراق است. با این حال، با تشکیل اکسیدهای مس در جوهای غنی از اکسیژن، تخریب اکسیداتیو می‌تواند در این آلیاژها رخ دهد. مقاومت در برابر اکسیداسیون بسیار مهم است زیرا ناسا می‌خواهد بتواند از مواد شاتل دوباره استفاده کند. از TGA می‌توان برای مطالعه اکسیداسیون استاتیک موادی از این دست برای استفاده عملی استفاده کرد. آلیاژهای منیزیم
آلیاژهای منیزیم – روی قابلیت پیر سختی دارند. همچنین سیالیت را بالا برده و مقاومت به خوردگی را با کنترل مس افزایش می‌دهد. لازم است ذکر شود که این آلیاژها معمولاً برای تولید قطعات تجاری مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. فسفر برنز
فسفر برنز یکی از آلیاژهای مس با نسبت 0.5 تا 11درصد قلع و 0.01 تا 0.35 درصد فسفر می‌باشد. عنصر قلع خواص مقاوت در برابر خوردگی و استحکام و عنصر فسفر خواص مقاومت در برابر سایش و سختی را افزایش می‌دهند. آلیاژ آلومینیم ۲۰۲۴
خواص مکانیکی این آلیاژ تا حد زیادی به تمپر (باز پخت) شدن ماده وابسته است. رسانای مسی
مس رسانای الکتریکی است و در بسیاری از دسته‌های سیم کشی برق مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیم مسی در تولید برق، انتقال قدرت، توزیع برق، مخابرات، مدار الکترونیکی و انواع بی شماری تجهیزات الکتریکی استفاده می‌شود. مس و آلیاژهای آن نیز برای ایجاد اتصالات برق استفاده می‌شوند. سیم کشی در ساختمان‌ها مهم‌ترین بازار برای صنعت مس است. تقریباً نیمی از کل مس تولید شده برای ساخت سیم‌های الکتریکی و کابل‌های سیم کشی استفاده می‌شود. آلیاژهای منیزیم
این آلیاژ حاوی ۸–۹٪ آلومینیوم، مقادیر کمی روی که باعث افزایش خواص کششی شده و حدوداً ۰٫۳٪ منگنز که مقاومت به خوردگی را افزایش می‌دهد، می‌باشد. حضور آلومینیوم در این آلیاژها سبب شده که به وسیلهٔ عملیات فوق تبرید یا عملیات تلقیح، منیزیم ریزدانه گردد و در نتیجه خواص مکانیکی آن بهبود یافته و سیالیت کاهش می‌یابد. همچنین وجود آلومینیوم قابلیت جذب گاز را افزایش می‌دهد بنابراین میزان تخلخل‌های گازی زیاد می‌شود. میان‌فلزی
نتیجه توسعه فرایندها و مواد جدید آلیاژ NiAl خواص سودمندومنحصر به فرد در مقایسه بادیگر آلیاژهای دما بلا است. تولیدکنندگان مختلفی قطعات NiAl مانند لوازم کوره، غلتک‌های فرایند فولاد و دیگر مقاطع واشکال برای کاربردهای دیگر تولید می‌کنند. مس بریلیم
آلیاژهای برنز بریلیم دارای هدایت الکتریکی و حرارتی بالا چیزی در حدود ۰٫۷ درصد بریلیم و مقداری نیکل و کبالت هستند. هدایت حرارتی این آلیاژها از آلومینیوم بیشتر و مقداری کمتر از مس خالص است که در صنایع الکتریکی کاربرد دارد. میان‌فلزی
خواص فیزیکی آلیاژ NiAl با نامIC-221M درجدول داده‌های طراحی آلیاژ پایه IC-221M NiAl ونمودار مقایسه درصد ازدیاد طول سوپر آلیاژها برحسب دما ونمودارمقایسهٔ خواص خزش با سوپر آلیاژها داده شده‌است داده‌ها شامل استحکام تسلیم کششی وضریب کشسانی در دمای (۲۰۱۲ درجهٔ فارنهایت) ۱۱۰ درجهٔ سانتی گراد (جدول داده‌های طراحی آلیاژ پایه IC-221M NiAl)، استحکام خزشی (مودارمقایسهٔ خواص خزش با سوپر آلیاژها) وخواص برتر نسبت به آلیاژهای دمای بالای دیگر هستند. دمای ذوب بالا (۲۵۵۲ درجهٔ فارنهایت) ۱۴۰۰ درجهٔ سانتی گراد خواص دما بالای NiAl رابوجود آورده‌است. NiAl استحکام تسلیم فشاری خوبی دردمای (۲۰۱۲–۱۲۰۲درجهٔ فارنهایت) ۱۱۰۰ تا ۶۵۰ درجهٔ سانتی گراد ومقاومت خستگی عالی در مقایسه با مقایسه با تعدادی از سوپر آلیاپ‌های پایه نیکل دارد. سختی NiAl منجر به مقاومت سایشی عالی حتی در دماهایی بیش از (۱۱۱۲ درجهٔ فارنهایت)۶۰۰درجهٔ سانتی گراد شده‌است. آلیاژ حافظه‌دار
مهندسی مکانیک آلیاژهای آنتروپی بالا
در طراحی آلیاژ معمولی، یک عنصر اصلی مانند آهن، مس یا آلومینیوم به دلیل خواص آن انتخاب می‌شود. سپس، مقدار کمی عناصر اضافی برای بهبود یا افزودن خصوصیات اضافه می‌شود. حتی در میان سیستم‌های آلیاژی باینری، موارد متداول استفاده از هر دو عنصر در نسبت‌های تقریباً مساوی مانند لحیم Pb - Sn وجود دارد. بنابراین، از نتایج تجربی در مورد مراحل نزدیک لبه‌های نمودارهای فاز دوتایی و گوشه‌های نمودارهای فازهای سه تایی و در مورد مراحل نزدیک به مراکز شناخته شده‌است. در سیستم‌های مرتبه بالاتر (4+ components)که نمی‌توان به راحتی در نمودار فاز ۲ بعدی نشان داد، عملاً چیزی مشخص نیست. آلیاژهای آلومینیوم و لیتیم
آلیاژ های آلومینیوم و لیتیم به دلیل کاهش وزن در صنعت فناوری هوافضا مورد استقبال است. در هواپیمای باریک پیکر، آلکوا توانست با استفاده از این آلیاژ ، ۱۰ درصد وزن هواپیما را کم کرد و ۲۰ درصد روند سوخت را بهتر کرد. آلیاژ های آلومینیوم و لیتیم در مرحله اول در بال و پایدار کننده ی عمودی جنگنده ی نورث امریکن ای-۵ ویجلانت به کار رفت. آلیاژ های دیگر آلومینیوم و لیتیم در بدنه داخلی بال هواپیما ایرباس ای۳۸۰ و قطعات داخل بال ایرباس ای۳۵۰ و بدنه ایرباس ای۲۲۰ به کار رفت. قسمت بار بوئینگ ۷۷۷ایکس از این آلیاژ ها ساخته شده. این آلیاژ ها در مخزن سوخت و اکسید فضا پیما فالکن ۹ از شرکت اسپیس‌اکس هم به کار رفته اند. پوشش‌دهی آنتروپی بالای آلیاژهای منیزیم
ایجاد این پوشش در سطح منیزیم باعث افزایش مقاومت به سایش به دلیل بالا رفتن سختی وکاهش اصطکاک در سطح منیزیم شده‌است. کاهش ضریب اصطکاک بنا به ایجاد پوشش بر روی انواع آلیاژهای منیزیم در شکل ۱–۱ نشان داده شده‌است که باعث کاهش قابل ملاحظه‌ای در ضریب اصطکاک در آلیاژهای منیزیم شده‌است و به طبع کاهش ضریب اصطکاک، مقاومت سایشی بهبود یافته و نرخ سایش بشدت کاهش می‌یابد و باعث کاربردی شدن آلیاژهای منیزیم در شرایط کاری مختلف در صنایع می‌شود. ایجاد پوشش Al-Si به روش لیزر یک روش مناسب و جدید برای بدست آوردن روکش‌های بدون عیب است. ایجاد این پوشش باعث افزایش مقاومت به خوردگی و افزایش سختی سطحی، کاهش نرخ سایش و به طبع آن بهبود خواص سطی در منیزیم می‌شود. در شکل ۲ کاهش ضریب اصطکاک با اعمال این پوشش بطور قابل ملاحضهٔ کاهش یافته‌است وحتی در بعضی از آلیاژهای منیزیم مشاهده می‌کنیم که ضریب اصطکاک ۲۵٪ ضریب اصطکاک آلیاژ ¬های پایه منیزیم است. تست خوردگی با روش اسپری نمک بر روی منیزیم پوشش داده شده با Al-Si مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به آلیاژهای پایهٔ منیزیم دارد. اما یک مشکل اساسی که در پوشش‌های آلومینیم دار برای منیزیم وجود دارد این هست که بین منیزیم و آلومنیم یک پیل گالوانیک ایجاد می‌شود که به مرور زمان باعث خوردگی گالوانیک می‌شود زنر پینینگ
آلیاژهای نانو کریستالی نسبت به دهه‌های گذشته به دلیل مقاومت زیاد مکانیکی، خوردگی و مقاومت به سایش و دیگر خواص مفید توجه زیادی به خود جلب کرده‌اند . این خواص در درجه اول به دلیل حضور چگالی بسیار زیاد در ماده هستند. به طور خاص، اثر تقویت ناشی از دشواری جوانه زنی و جا به جایی و حرکت در داخل ذرات نانو و انتقال لغزش در میان gbs است. یکی از موانع برای کاربردهای گسترده‌تر آلیاژهای نانو کریستال ها ، تمایل به رشد در دما های بالا (در برخی موارد، حتی در دمای اتاق) است. استحکام‌بخشی آلومینیوم
آلیاژ، یک جامد فلزی است که از طریق حل کردن یک جزء حل شدنی یا بیشتر یعنی همان عناصر آلیاژی، در توده فلز یعنی حلال، در حالت مایع ساخته می‌شود. آلیاژ در حین سرد کردن به صورت یک محلول جامد منجمد می‌شود که می‌تواند در یک محدوده ترکیب وجود داشته باشد و تمام این آلیاژ به صورت همگن خواهد بود. عناصر زیادی می‌توانند با آلومینیوم آلیاژسازی شوند لیکن تنها تعداد نسبتاً کمی از این‌ها می‌توانند سبب افزایش استحکام یا جوش پذیری شوند. مهم‌ترین عناصر آلیاژی عبارتند از سیلیسیم، که سبب افزایش استحکام و سیالیت می‌شود؛ مس، که استحکام بسیار بالا ایجاد می‌کند؛ منیزیم، که هر دو مورد استحکام و مقاومت به خوردگی را بهبود می‌بخشد؛ منگنز، که هم استحکام و هم انعطاف‌پذیری را بهبود می‌دهد؛ و روی، که در ترکیب با منیزیم یا مس، استحکام را بهبود می‌بخشد و به بازیابی استحکام از دست رفته در حین جوشکاری کمک می‌کند. کار سرد، کار سختی یا کرنش سختی، یک فرایند مهم برای افزایش استحکام یا سختی فلزات و آلیاژهایی است که نمی‌توانند با عملیات حرارتی سخت شوند. کار سختی شامل یک تغییر شکل است که با دادن انرژی مکانیکی ورودی ایجاد می‌شود. هنگامی که تغییر شکل ایجاد شود، استحکام فلز افزایش می‌یابد و سخت‌تر می‌شود ولی انعطاف‌پذیری کاهش می‌یابد. در کار سرد یک یا دو بعد از قطعه تحت کارسرد کاهش و در نتیجه بعد یا بعدهای دیگر افزایش می‌یابند. این موضوع سبب افزایش طول دانه‌های فلز در همان جهت کارسرد می‌شود. افزایش طول دانه‌ها یک جهت‌گیری ترجیحی از دانه‌ها و یک تنش سطح بالا از تنش‌های داخلی را در پی خواهد داشت. افزایش تنش داخلی نه تنها استحکام را افزایش و انعطاف‌پذیری را کاهش می‌دهد، بلکه منجر به کاهش بسیار جزیی چگالی، کاهش هدایت الکتریکی، افزایش ضریب انبساط حرارتی و کاهش مقاومت به خوردگی تنشی می‌شود. آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی
عملکرد و ویژگی‌های آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی بین مواد SMA کلاسیک و مواد پیزوالکتریک است. بعضی از طراحی های محرک‌ها با استفاده از آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی انجام می شود. با این وجود، برای استفاده مؤثر از آن‌ها، در نظر گرفتن ویژگی‌های خاص آنها (هیسترزیس، مغناطیسی مکانیکی کوپلینگ)، لازم است. به همین دلیل است که یک محرک فشارکش خاص طراحی شده است. یک مدل حرارتی-مغناطیسی-مکانیکی از این محرک در حال حاضر در حال توسعه است و بر روی طراحی قوانین کنترل کارآمد که به خوبی با شرایط خاص  آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی سازگار است کار می‌شود. همچنین، عناصر محرک حافظه شکل مغناطیسی را در جایی که حرکت سریع و دقیق مورد نیاز است می‌توان استفاده کرد. کاربردهای آن در رباتیک، تولید، جراحی پزشکی، دریچه‌ها و دمپرها است. شکل‌دهی چرخشی
ایمپلنت‌های قابل تجزیه در بدن، یکی از شاخه‌های جدید در علم بیو مواد هستند که به تازگی، تحقیقات گسترده‌ای در رابطه با آنها در حال جریان است. به تازگی منیزیم و آلیاژهایش در این دسته جای گرفته‌اند. منیزیم به علت سمی نبودن، تطابق بسیار خوبی باشرایط بدن داشته و به‌طور طبیعی در بافت استخوان وجود دارد. منیزیم قابلیت حلالیت در بافت‌ها را داشته و به‌طور همزمان در رشد بافت جدید نیز اثر گذار است. تحقیقات زیادی در زمینهٔ پوشش مواد زیست خنثی مثل Ti-6Al-4V با آلیاژ منیزیم، جهت ایجاد بافت استخوانی در جریان است. به عنوان مثال، پیوند نفوذی منیزیم و آلیاژهایش برروی آلیاژ Ti-6Al-4V به همراه Zr، که منجر به ایجاد ساختاری هیبریدی گردیده‌است. علاوه بر این، کاربرد منیزیم به عنوان بیرینگ افزایش یافته که به دلیل ویژگی‌های منیزیم و آلیاژهایش است که تطابق و شباهت زیادی به رفتارهای استخوان دارند. یعنی پس از مجاورت ایمپلنت با استخوان، در اثر مرور زمان از چگالی استخوان کاسته نخواهد شد. ( (Stress Shielding Effect با این وجود به علت خوردگی بالای آلیاژ منیزیم بعد از ۱۸–۱۲ هفته، یکپارچگی مکانیکی آن از بین رفته، در حالی که در (طی این زمان بهبود بافت آسیب دیده امکان‌پذیر نیست. تلاش‌های زیادی در راستای بهبود مقاومت به خوردگی از طریق آلیاژسازی یا ایجاد پوشش برروی آلیاژهای منیزیم، صورت گرفته‌است.این فرایند سبب کاهش اندازهٔ دانه و نتیجتاً افزایش استحکام این آلیاژها گردیده‌است. در یک بررسی برای افزایش استحکام آلیاژ WE43 که به عنوان ایمپلنت‌های فناپذیر در بدن کاربرد دارند، از فرایند RS استفاده گردیده‌است. در این تحقیق آلیاژ ذکر شده تحت دو رژیم تغییر شکل با نسبت‌های تغییر شکل مختلف و در دماهای متفاوت، به وسیلهٔ فرایند RS تحت تغییر شکل قرارگرفته است. قبل از اجرای فرایند بیلت اکسترود شدهٔ اولیه به مدت ۸ ساعت در دمای ۵۲۵ درجهٔ سانتی گراد، همگن شده‌است. بر اساس نتایج به دست آمده در بررسی ریز ساختار آلیاژ تغییر شکل داده شده، فرایند RS سبب کاهش اندازهٔ دانه به‌طور قابل ملاحظه ای گردیده، به گونه ای که میانگین اندازهٔ دانه پس از دو رژیم تغییر شکل به ترتیب برابر با ۰٫۰۲±۰٫۶۶ میکرو متر و ۰٫۰۲±۰٫۶۱میکرومتر گزارش شده‌اند. در حالی که میانگین اندازهٔ دانهٔ اولیه قبل از تغییر شکل برابر با ۵٫۹±۶۱٫۳ میکرومتر بوده‌است. مقایسهٔ ویژگی‌های مکانیکی قبل وبعد از تغییر شکل نشان داد که فرایند RS اثر قابل توجهی بر خواص مکانیکی آلیاژ WE43 داشته‌است. نقاط تسلیم، شکست و حداکثر تغییر طول آلیاژ WE43 قبل و بعد از فرایند، در جدول زیر درج گردیده‌اند. (µ=ln(A/A علاوه بر این، کاهش دما سبب افزایش استحکام آلیاژ گردیده‌است به گونه ای که فازها نیز به صورت پراکنده تری توزیع شده‌اند. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فلزات ناهمسان
آلومینیوم و مس دو فلز با خواص نسبتا مشابه در صنایع برق قدرت می­باشند و قطعات انتقال برق آلومینیوم- مس به­ طور گسترده در این صنایع به ­کار برده می­شوند. با توجه به دشواری­ های ساخت اتصال پایدار الکتریکی بین این دو فلز، در دهه ­های اخیر تلاش­های بیشتری در زمینه جوشکاری آلومینیوم به مس صورت گرفته است. با این وجود جوشکاری ذوبی آلومینیوم به مس بسیار دشوار است. علت این امر نیز تفاوت بسیار زیاد این دو فلز در خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و تمایل به تشکیل ترکیبات ترد بین فلزی می­باشد. بنابراین روش­های اتصال حالت جامد از جمله جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی، جوشکاری انفجاری و ... بیشتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. این روش­ها نیز خود دارای محدودیت­هایی می­باشند. به عنوان مثال در جوشکاری اصطکاکی مشکل تطبیق پذیری و در جوشکاری انفجاری مشکل ایمنی وجود دارد. برنج (آلیاژ)
زمانی که یکی از عناصر آلیاژی که دور تر از آرایش گاز نجیب نسبت به عناصر دیگر قرار دارد از ساختار آلیاژ حذف می‌شود و در مورد برنج دریایی یک ساختار متخلخل از مس بدون مقاومت مکانیکی به جای می‌گذارد، گفته می‌شود که خروج عنصر آلیاژی رخ داده‌است. برخی از آلیاژهای مس مانند برنج دریایی تمایل بسیار زیادی به از دست دادن عنصر آلیاژی خود و در نتیجه ترک خوردگی براساس تنش را دارا هستند. این ترک خوردگی‌ها بسیار سریع رخ می‌دهند و آثارشان برای این فلز به شدت مخرب است. این پدیده بیشتر در بین آلیاژهایی از مس که حاوی روی هستند رخ می‌دهد اگرچه در ترکیبات مس-منگنز، و در مواقع نادرتر در آلیاژ مس-نیکل نیز رخ می‌دهد. در خصوص برنج، این پدیده با نام خروج روی(dezinciﬁcation) شناخته می‌شود و در مواقعی رخ می‌دهد که آلیاژ داری ۱۵٪ یا بیشتر فلز روی باشد. در برنج‌های آلفا، پدیده خروج روی باعث ایجاد یک لایه یکنواخت از مس متخلخل می‌شود. در برنج‌های دوفازی (فاز آلفا و بتا)، عموماً فاز بتا مورد حمله قرار می‌گیرد و آلیاژ تکه‌تکه می‌شود. آلومینیوم
از نظر کیفیت و از نظر ارزش، آلومینیوم کاربردی‌ترین فلز بعد از آهن است، به عبارتی آلومینیوم پرکاربردترین آلیاژ غیر آهنی است و تقریباً در تمامی بخش‌های صنعت دارای اهمیت می‌باشد. آلومینیوم خالص، نرم و ضعیف است، اما می‌تواند آلیاژهایی را با مقادیر کمی از مس، منیزیم، منگنز، سیلیکن و دیگر عناصر به وجود آورد که این آلیاژها ویژگی‌های مفید گوناگونی دارند. این آلیاژها اجزای مهم هواپیماها و راکت‌ها را می‌سازند. آلیاژهای مس
برنز آلیاژ مس و چند فلز دیگر است که اغلب از قلع ساخته شده اما آلومینیوم و سیلیکون هم در آن وجود دارند. آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴
انواع خواص مکانیکی در آلومینیم ۲۰۱۴ برابرند با:آلیاژ آلومینیم 2014A خیلی شبیه به ۲۰۱۴ است اما ۲۰۱۴ نیست که عناصر ترکیبی آن عبارتند از. آلیاژ آلومینیوم ۲۰۱۴
آلیاژ آلومینیم ۲۰۱۴ از سری آلیاژهای پایه آلومینیم است که در صنعت هوا فضا مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی دیگر از موارد مصرف این آلیاژ در فریم کامیون است. این آلیاژ در دماهای خاصی به راحتی ماشین‌کاری می‌شود، همچنین در بین آلیاژهای موجود آلومینیم دارای استحکام بالایی می‌باشد، با این وجود جوشکاری آن به دلیل ایجاد ترک مشکل می‌باشد. آلومینیم ۲۰۱۴ دومین آلیاژ معروف از سری آلیاژهای سری ۲۰۰۰ آلومینیم بعد از آلومینیم ۲۰۲۴ می‌باشد، در سری ۲۰۰۰ عنصر مس به عنوان عنصر آلیاژی به آلومینیم اضافه می‌شود. معمولاً برای تولید قطعه از آلومینیوم ۲۰۱۴ از فرایندهای فورج و اکستروژن استفاده می‌شود. مقاومت به خوردگی این آلیاژ پایین است برای جلوگیری از خوردگی، سطح آن را با آلومینیم خالص می‌پوشانند یا اینکه سطح آن را با روش‌های دیگری پوشش دهی می‌کنند. فولاد آلیاژی
از ترکیب عنصرهای بالا با فولاد و آلیاژسازی، برخی ویژگی‌های فولاد کربن مانند مقاومت، سختی، چقرمگی، سایش، سخت شدگی و سختی در دمای بالا به گونهٔ درخور توجهی بهبود می‌یابد. برای دستیابی به بعضی از این ویژگی‌ها باید عملیات حرارتی روی فلز انجام شود. منیزیم
آلومینیوم و روی عناصر آلیاژی اصلی منیزیم هستند که آلیاژهایی با خواص مکانیکی جالب فراهم می‌آورند. استفاده از منیزیم در سازه‌های هوانوردی عمدتاً به این دلیل است که اجزای تولید شده با آن نسبت به سایر فلزات رایج سبک‌تر بوده و ویژگی‌های میرایی و دمپینگ بسیار عالی دارند. اما خوردگی زیاد و فقدان آلیاژهای با استحکام بالا، همچنان کاربرد منیزیم را در صنعت هوانوردی محدود می کند. با این حال در سال‌های اخیر پیشرفت‌های بسیار خوبی برای یافتن کاربردهای مناسب برای آلیاژهای منیزیومی در ساخت قطعات مختلف هواپیما صورت پذیرفته است. یکی از کاربردهای جدید منیزیوم در صنایع هواپیماسازی، استفاده از دو آلیاژ WE43 و EL43 در ساخت اسکلت صندلی هواپیماهای مسافربری می‌باشد. تحقیقات نشان داده که این آلیاژها برخلاف سایر آلیاژهای پرکاربرد منیزیوم مثل AZ31 مشکل احتراق در اثر حرارت بسیار بالا در صورت بروز صوانح پیش‌بینی نشده را ندارند و با توجه به وزن بسیار پایین و استحکام خوبی که دارند، می‌توانند در آینده‌ی نزدیک برای ساخت فریم صندلی هواپیماهای مسافربری به صورت گسترده مورد استفاده قرار گیرند. این موضوع هم‌اکنون توسط اداره هوانوردی فدرال (FAA) مورد تایید قرار گرفته است. آلیاژ حافظه‌دار مغناطیسی
نیرو مغناطیسی بزرگ منجر به کرنش می‌شود. همچنین زمان کم واکنش، فناوری حافظه شکل مغناطیسی را برای طراحی محرک‌های نوآورانه برای استفاده در پنوماتیک، رباتیک، دستگاه‌های پزشکی و مکاترونیک بسیار جذاب می‌کند. آلیاژهای حافظه‌دار مغناطیسی بسته به تغییر شکل، خواص مغناطیسی شان تغییر می‌کند. این اثر که همراه با تحریک است، می‌تواند برای طراحی حسگرهای جابجایی، سرعت یا نیرو و برداشت کننده‌های انرژی مکانیکی مفید باشد. مونل
آلیاژ ۴۰۴ در درجه اول در کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی تخصصی استفاده می‌شود، ترکیب و نسبت عناصر داخل این آلیاژ با دقت بالایی تعیین شده تا دمای نقطه کوری پایین، نفوذپذیری کم و ویژگی لحیم‌کاری مناسبی را فراهم کند. آلیاژهای سری ۱۰۰۰ آلومنیوم
آلیاژهایی که مس به عنوان یکی از تشکیل دهنده‌ها و همبسته‌های اصلی آن‌ها مطرح است (یعنی میزان آن چیزی در حدود یک درصد یا بیشتر از آلیاژ است) میزان مقاومت کمتری نسبت به آلیاژهایی مانند ۱۱۰۰ یا ۳۳۰۰ دارند به گونه‌ای که تغییر رنگ داده و یا تیره‌تر می‌شوند که البته در خواص ساختاری آن‌ها تمایز چندانی ایجاد نمی‌شود. به همین دلیل این سری از آلیاژها مقاومت خوبی در برابر این نمونه از خوردگی دارند. میزان خوردگی آلیاژهای شامل مس سری ۲۰۰۰ و سری ۷۰۰۰ به مراتب بیشتر از مقاومت سری ۱۰۰۰(یا ۳۰۰۰ و ۵۰۰۰ و ۶۰۰۰)می‌باشد. (هر چند معمولاً آلیاژهای ۳۰۰۳٬۶۰۶۱و۶۰۶۳ برای مقاصد مرتبط مطلوب تر اند) برنج (آلیاژ)
برنج کم‌روی بسیار شبیه برنج قرمز است و برای قطعاتی که نیاز به عملیات کشش عمیق (Deep Drawing) دارند استفاده می‌شوند. در میان آلیاژهای مس-روی، دارای بهترین ترکیب شکل‌پذیری و استحکام است. پوکه‌های فشنگ در ابتدا کاملاً به روش کار در حالت سرد ساخته می‌شدند. فرایند ساخت از چندین مرحله عملیات کشش عمیق ساخته می‌شد، که پس از هر بار کشش، قطعه بازپخت می‌شد تا برای مرحله بعد آماده شود. گرچه قابلیت کار در حالت گرم برنج معمولی ضعیف است، اما عملاً می‌توان از آن در بسیاری از فرایندهای ساخت استفاده نمود و تنوع محصولات این آلیاژ نیز به همین علت است. فولاد آلیاژی
ویژگی‌های یادشده در بالا در کاربردهای ویژه‌ای چون پرّه‌های توربین، موتور جت، فضاپیماها و رآکتورهای هسته‌ای بسیار مورد نیاز است. به دلیل ویژگی‌های فرومغناطیس آهن، بعضی آلیاژهای فولاد و پاسخی که این آلیاژها در محیط مغناطیسی می‌دهند، اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. در موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها نیز چنین است. فلز سبک
آلیاژهای بر پایه آلومینیوم، منیزیم و تیتانیوم خواص سفتی به وزن و استحکام به وزن بهتری نسبت به اغلب فولادها دارند. خاصیت سبکی خود به‌طور مستقیم منجر به افزایش استفاده از این آلیاژها برای بسیاری از کاربردها شده‌است. نسبت استحکام به وزن آلیاژهای سبک نقش مهم و محوری نسبت به آلیاژها و مواد دیگر در دیاگرام اشبی دارد. مزایای کاهش چگالی هنگامی که پارامترهایی نظیر سفتی و مقاومت در برابر خمش نیز مد نظر است، اهمیت مضاعفی می‌یابد. به عنوان مثال سفتی یک تیر با مقطع مستطیلی با حاصل ضرب مدول الاستیک در توان سوم ضخامت تیر نسبت مستقیم دارد. اهمیت رابطه بین چگالی و سفتی در نوموگراف نشان داده می‌شود. علاوه بر سبک بودن، آلیاژهای سبک دارای ویژگی‌های مفید دیگری نیز هستند. به عنوان مثال آلومینیوم دارای مقاومت به خوردگی بالایی بوده و رسانایی گرمایی و الکتریکی بالایی دارد. منیزیم قابلیت ماشینکاری بالایی دارد و تیتانیوم از مقاومت به خوردگی و مقاومت به خزش بالایی برخوردار است. برلیم دارای خواص قابل توجهی است، سفتی آن که با توجه به مدول الاستیک ویژه اندازه‌گیری می‌شود، بیش از فلزات رایج دیگر است. همچنین برلیوم دارای نقطه ذوب بالایی است و نفوذپذیری آن در برابر نوترون کمتر از هر فلز دیگری است. خاصیت منحصر به فرد دیگر برلیم گرمای ویژه زیاد آن است که تقریباً دو برابر آلومینیوم و منیزیم می‌باشد. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی فلزات ناهمسان
در سال­های اخیر در صنایع مختلف توجه بیشتری به آلیاژهای آلومینیوم و منیزیم با توجه به خواص ویژه آن­ها شده است. برای کاربردهای صنعتی این دو فلز در کنار یکدیگر، باید روش­های اتصال و جوشکاری مناسبی برای آن­ها ایجاد شود. در کارهای گذشته از روش جوشکاری اصکاکی اغتشاشی برای اتصال منیزیم استفاده شده است، اما اتصال آلومینیوم به منیزیم در سال­های اخیر به صورت محدود انجام شده است. بیشتر کارهای انجام شده نیز در زمینه اتصال آلومینیوم ­های کم استحکام صورت گرفته است. در جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی آلومینیوم- منیزیم نیز مانند سایر اتصالات غیر هم­جنس، ترکیبات بین فلزی بسیار تاثیر­گذار بر استحکام اتصال است. از جمله ترکیبات بین فلزی ایجاد شده می­توان به AlMg و AlMg اشاره کرد. سقف فلزی
مس در سقف بندی استفاده می‌شود چرا که دارای ویژگی‌هایی چون مقاومت به خوردگی، دوام، عمر زیاد، نیاز کم به نگه داری، عایق بودن مقابل فرکانس‌های رادیویی، محافظت مقابل رعد و برق و پایداری است. سقف‌های مسی معمولاً بارزترین ویژگی معماری ساختمان‌های دارای اهمیت است. این ساختمان‌ها شامل: کلیساها، ساختمان‌های دولتی و دانشگاه‌ها می‌شود. امروزه مس نه تنها در سقف‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، بلکه در فلشینگ‌ها و پوشش‌های دیواری و بسیاری دیگر از المان‌های طراحی معماری مورد استفاده قرار می‌گیرد. در Lyle Center برای Regenerative Studies در پامانا واقع در کالیفرنیا، مس برای سقف بندی استفاده شده‌است (به دلیل اصول احیاکننده): اگر تصمیم بر از بین بردن ساختمان شد مس به علت ارزش بالا در بازیافت و کاربردهای گسترده می‌تواند دوباره مورد استفاده قرار بگیرد. سقف مسی دارای حفره در کتابخانه‌های ملی اوک ریج در آمریکا، به‌طور چشم‌گیری از مقدار گرما در مقایسه با قطعات سقفی فولادی دارای پوشش سنگی و قطعات سقفی از جنس آسفالت کاسته‌است که باعث کاهش هزینه‌های تأمین انرژی می‌شود. آلیاژ آلومینیوم 8089
جدول درصد عناصر تشکیل دهنده آلیاژ 8089 جدول خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژی8090 خواص مکانیکی آلیاژ ۸۰۹۰ تا حد زیادی به عملیات حرارتی اعمال شده روی آن بستگی دارد. بررسی رفتار خستگی و شکست یک آلیاژ Al-Li-Cu-Mg-Zr 8090-T6 در دمای اتاق (300 K) و نیتروژن مایع (77 K) نشان می‌دهد که مقاومت در برابر خستگی و شکست و همچنین شکل‌پذیری آلیاژ با کاهش دما افزایش می‌یابد. مشاهدات با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) نشان می‌دهد که تغییرات در خستگی و رفتار شکست با دما با تغییر تغییر شکل ماده و شکست مرتبط است. فشار در کانال مساوی زاویه دار آلیاژ منیزیم
منیزیمفلزی دارای جرم مولکولی ۲۴٫۳۰۵۰،عدد اتمی ۱۲ و ساختار بلوری هگزاگونال متراکم (HCP) است.این فلز در گروه دوم جدول تناوبی یعنی فلزات قلیایی خاکی وجود دارد. اصلی ترین ویژگی این فلز نسبت استحکام به وزن بالاست. به همین دلیل این فلز در صنایع متفاوتی مانند صنعت خودروسازی ، صنعت الکترونیک و صنعت لوازم ورزشی کاربردهای فراوانی دارد.این فلز شامل ویژگی های مختلف دیگری از جمله جذب ارتعاشات،دفع امواج الکترومغناطیس و ... هم هست. گالینگ (متالورژی)
گالینگ مشکل رایجی در مواردی است که کاربرد آن تماس دو فلز با یکدیگر می‌باشد. این اتفاق بدون توجه به اینکه دو فلز از یک جنس باشند یا نه اتفاق می‌افتد. آلیاژهایی مثل برنج (آلیاژ) و مفرغ (برنز) آلیاژهایی هستند که در مقابل گالینگ از خود مقاومت خوبی نشان می‌دهند به همین دلیل است که در یاتاقانها و بوش‌ها به وفور از این دو آلیاژ استفاده می‌شود. پاشش سرد
ساخت با فناوری پاشش سرد مزایایی از جمله توانایی ایجاد اشکال بدون محدودیت شکل و اندازه، نسبت خرید به پرواز کارآمدتر در مقایسه با ماشینکاری،و توانایی استفاده ازفلزات غیرمشابه برای ساخت قطعات فلزی ترکیبی( hybrid metal parts – materials) همانندآلیاژهای تیتانیوم،مس ، روی،فولاد ضد زنگ،آلومینیوم،نیکل ،حتی آلیاژهاست(hastelloy)و آلیاژ اینکونل( می توانند باهم پاشیده شوند. فسفر برنز
به‌طور معمول درجات A , C و E – C51000، C52100، C50700 در آلیاژهای غیر فلزی بکار می‌رود. ترکیبی از خواص فیزیکی خوب، ضریب هدایت الکتریکی قابل قبول و هزینه متوسط باعث استفاده از این آلیاژ در طیف گسترده از اشکال سیم‌هایی که در تماس با برق هستند و خواص مورد نیاز را برآورده می‌کنند استفاده گردد و همچنین این آلیاژ از آلیاژهایی مانند مس برلیم (برنز برلیم) بسیار ارزانتر است. مس بدون اکسیژن
در کاربردهای صنعتی، مس‌های بدون اکسیژن (اکسیژن آزاد) بیشتر به علت خلوص شیمیایی بالایی که دارند، ارزشمند هستند و رسانایی الکتریکی آن‌ها در وهلهٔ بعدی است. مس‌های OF و OFE در فرایند رسوب پلاسما کاربرد دارند. از کاربردهای دیگر این مس‌ها می‌توان به ساخت نیمه هادی‌ها و اجزای ابررسانا و همچنین در دستگاه‌های با خلاء بالا مانند شتاب‌دهنده‌های ذرات. در هر یک از این کاربردها، انتشار اکسیژن یا سایر ناخالصی‌ها می‌تواند باعث واکنش‌های شیمیایی نامطلوب با مواد دیگر در اتمسفر کاری اطراف شود. برنز آلومینیوم
برنز آلومینیوم نوعی برنز است که در آن برخلاف برنز استاندارد (مس و قلع) یا برنج (مس و روی)، آلومینیوم فلز آلیاژی اصلی است که به مس اضافه می‌شود. انواع برنزهای آلومینیومی با ترکیب‌های مختلف کاربرد صنعتی پیدا کرده‌اند که در اکثر آنها درصد وزنی آلومینیوم ۵٪ تا ۱۱٪ بوده و جرم باقی‌مانده مس است. سایر عوامل آلیاژی مانند آهن، نیکل، منگنز و سیلیسیوم نیز گاهی به برنزهای آلومینیومی اضافه می‌شوند که هر یک باعث ایجاد خواص منحصر به فردی خواهد شد. آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۳
خواص فیزیکی انواع آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۳ به صورت زیر است: آلیاژ ۶۰۶۳ آلومینیوم را می‌توان یکی از پرکاربردترین انواع آلیاژهای آلومینیوم دانست. شکل‌دهی میکرو
اخیراً آلیاژهای فولادی و آلیاژهای آلومینیومی به‌طور عمده به عنوان مواد قطعات نیمه نهایی در فرایند هیدروفرمینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. آلیاژهای مس و برنج برای قطعات هیدروفرمینگ شده در صنعت پایپینگ و صنعت بهداشتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اکسید مس (I)
اکسید مس ماده ای سمی است که در بسیاری از حلال ها نامحلول است. این ماده خواص جالبی از جمله خواص کاتالیستی و الکترونیکی مناسبی دارد. از کاربرهای مهم آن می توان به ساخت رنگدانه ها و مکمل های غذایی در خوراک دام ها اشاره کرد. رسانای مسی
فلزات و دیگر مواد جامد پس از حرارت دیدن دچار انبساط شده و با سرد شدن دچار انقباض می‌شوند. این یک اتفاق نامطلوب در سیستم‌های الکتریکی است. مس به عنوان یک ماده الکتریکی ضریب انبساط حرارتی کوچکی دارد. آلومینیوم، یک رسانای معمولی جایگزین، با افزایش دمای یکسان تقریباً یک سوم بیشتر از مس انبساط پیدا می‌کند. این بیشتر بودن درجهٔ انبساط، همراه با انعطاف‌پذیری کمتر آلومینیوم، زمانی که که اتصالات پیچ و مهره به درستی نصب نشده باشندمی تواند باعث ایجاد مشکلات الکتریکی شود. با استفاده از سخت‌افزار مناسب، مانند اتصالات spring pressure و واشرهای فشرده یا تقسیم شده در مفصل، شاید بتوان کیفیت اتصالات آلومینیومی را نسبت به اتصالات مسی قابل مقایسه کرد. سطوح ضد میکروب
سطوح تماس ضد میکروبی شامل تمام انواع سطوح (مانند دستگیره‌های در، ریل‌ها، میزه‌ای سینی و غیره) است که اغلب توسط افراد در محل کار یا در زندگی روزمره، به ویژه در بیمارستان‌ها و کلینیک‌ها لمس می‌شوند. سطوح تماس آلیاژ مس ضد میکروبی سطوحی هستند که از فلز مس یا آلیاژهای مس مانند برنج و برنز ساخته شده‌اند. آلیاژهای مس و مس توانایی طبیعی برای کشتن نسبتاً سریع میکروب‌های مضر اغلب ظرف دو ساعت یا کم‌تر را دارند (یعنی سطوح آلیاژ مس ضد میکروبی هستند). بخش عمده‌ای از اثر ضد میکروبی مربوط به مس در حال حاضر در دانشگاه ساوتمپتون و نورتامبریا (انگلستان)، دانشگاه استلنبوش (آفریقای جنوبی)، دانشگاه پاناب (هند)، دانشگاه شیلی (شیلی)، دانشگاه کیتاساتو (ژاپن)، دانشگاه کویمبرا (پرتغال) و دانشگاه نبراسکا و ایالت آریزونا (آمریکا) انجام می‌شود. در حال حاضر در بیمارستان‌های انگلستان، شیلی، ژاپن، آفریقای جنوبی، و ایالات‌متحده، آزمایش‌های بالینی در مورد تأثیر آلیاژهای مس در کاهش میزان بروز عفونت‌های بیمارستانی در حال انجام است. آژانس حفاظت از محیط‌زیست ایالات‌متحده (EPA)ثبت ۳۵۵ آلیاژ مس مختلف را به عنوان «مواد ضد میکروبی» با مزایای سلامت عمومی تصویب کرد. بیسموت
بیسموت از تمامی فلزات مغناطیسی‌تر است و به جز جیوه از تمامی عناصر خاصیت رسانایی حرارتی کمتری دارد. از ترکیبات بیسموت در ساخت لوازم آرایش، رنگ‌دانه‌ها و کاربردهای دارویی استفاده می‌شود. بیسموت در مقایسه با دیگر فلزات سنگین به طرزی غیرعادی سمیت پایینی دارد و از زمانی که سمیت سرب برای انسان مشخص شده، آلیاژهای بیسموت به عنوان جایگزین سرب کاربرد پیدا کرده‌اند. آلومینیوم
عنصر روی ماده اصلی آلیاژی این سری است و وقتی منیزیم به مقدار کمتری اضافه شود، نتیجه یک آلیاژ قابل عملیات حرارتی و استحکام بسیار بالا خواهد بود. عناصر دیگری مانند مس و کروم را نیز می‌توان به مقدار کمی اضافه کرد. شناخته شده‌ترین آلیاژهای این سری، آلیاژهای ۷۰۵۰ و ۷۰۷۵ هستند که در صنعت ساخت هواپیما بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساعت آلومینیومی اپل، که در سال ۲۰۱۵ منتشر شد، از آلیاژ سری 7xxx سفارشی ساخته شده‌است. آلیاژ آلومینیم ۲۰۲۴
آلیاژ ۲۰۲۴ یکی دیگر از سری آلیاژهای آلومینیم است که مس به عنوان عنصر اصلی آلیاژی آن می‌باشد . از این آلیاژ در جاهایی که نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت خستگی خوب مورد نیاز باشد استفاده می‌شود. جدول درصد عناصر تشکیل دهنده آلیاژ ۲۰۲۴ آلیاژهای منیزیم و ظرفیت جذب ارتعاشات
منیزیم یکی از کاندیدهای اصلی فلزات توسعه‌یافته با قابلیت جذب ارتعاشات بالا می‌باشد. برای استفاده از خواص جذب ارتعاشات منیزیم، که حاصل حرکت نابجایی‌هاست، و بهره‌گیری همزمان از خواص استحکامی این فلز، آلیاژسازی‌های معمول پاسخگو نخواهدبود. استحکام‌افزایی منیزیم خالص با افزودن الیاف یا ذرات غیرفلزی مناسب یکی از راهکارهای عملی‌ ساخت چنین ماده‌ای بدون افت زیاد خاصیت جذب ارتعاشات است. برای عملی‌کردن این ایده باید رفتار پیچیده جذب ارتعاشات منیزیم خالص مورد توجه قرارگیرد.برای مطالعه بیشتر در زمینه جذب ارتعاشات میتوان به مقالات دینامیک و ارتعاشات و مواد جاذب ارتعاشات مراجعه نمود. برنج (آلیاژ)
اکثر آلیاژهای برنج دارای دامنه انجماد بسیار کم بوده و وجود فلزات دیگر در مس عملاً باعث پائین آمدن نقطه ذوب می‌شود و هر قدر دامنه انجماد کمتر باشد، سیالیت آلیاژ بهتر خواهد بود ولی این امر معمولاً با زیاد شدن حجم انقباض متمرکز همراه است. روش‌های تولید پودر منیزیم
پودر و گرانول منیزیم و آلیاژهای آن در فناوری پیشرفته امروزی کابردهای مختلفی پیدا می‌کند. ازجمله این کاربردها می‌توان به اصلاح خواص متالورژیکی فلزات، عامل کاهنده یا احیاکننده در واکنش شیمیایی، برای تولید قطعات کاربردی جهت بهبود مقاومت به خوردگی. آلیاژهای برپایه فلز منیزیم در کاربردهای متنوعی ازجمله فناوری هوافضا، صنعت خودروسازی و هم‌چنین کاربردزیست‌فروسایی را دارد که این کاربردها براساس ویژگی مطلوب فلز منیزیم ازجمله چگالی پایین، نقطه ذوب پایین، نستب استحکام به وزن بالا، ریخته‌گری مطلوب و هم‌چنین نسبت سفتی ویژه بالا است بطوری‌که برای رسیدن به این خواص می‌توان از فناوری‌های بهٰ‌روز بهره برد. فناوری متالورژی پودر روشی برای نشان دادن ترکیبات ناب و ریزساختار بی‌نظیر برای عملکرد بالای قطعات سبک منیزیمی حتی در ابعاد نانوساختار است. فلز منیزیم دارای قابلیت واکنش‌پذیری (شیمی) مانند آلومینیم و تیتانیم است. گرمای مورد نیاز برای شکل‌گیری لایه اکسیدی برابر با KJ/mol ۶۰۳٫۲ است. منیزیم در حالت پودر بیشترین قابلیت اشتعال را دارد. از اینرو در روش‌های تولید پودر این نکته در نظر گرفته شود. فشار در کانال مساوی زاویه دار آلیاژ منیزیم
طبق تحقیقاتی که انجام شده، آلیاژ به کاربرده شده، آلیاژ معروف AZ۳۱ با درصد وزن ۹۶ درصد منیزیم، ۳ درصد آلومینیوم ، یک در صد روی و ۰٫۳ درصد منگنز است. قالب (ECAP) دارای زاویه ۹۰ درجه می باشد و این قالب قبل شروع فرایند، تا دمای آزمایش پبش گرم می شود و مدت ۱۵ دقیقه در آن دما نگه داشته می شود. در حالتی که در دمای ۲۰۰ درجه سانتی گراد عملیات فشار در کانال مساوی زاویه دار را انجام شود، سرعت فرایند ۲۴۰ میلیمتر بر دفیفه میتواند باشد ولی در دماهای ۱۵۰ و ۱۰۰ درجه سانتی گراد،این سرعت به ۰٫۲ میلی متر بر دقیقه میرسد و یک سنبه یک فشار پشت ۵۰ مگاپاسکال را ایجاد می کند.تعداد بالای 8 پاس به شیوه Bc انجام می شود. مشاهده ریز ساختار با میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام می گیرد. برای بدست آوردن اندازه متوسط دانه ها از استاندارد ASTM با کد E112-95 استفاده می شود. تست کشش در دمای اتاق و نرخ کرنش ۳-^۱۰×۱ اانجام می شود. برای سختی سنجی از تست ویکرز با با بارگذاری ۵۰ مگاپاسکال و زمان بار گذاری ۲۵ ثانیه انجام می شود.  بر اساس تحقیقات، نتایج نشان میدهد که قبل انجام عملیات فشار در کانال مساوی زاویه دار اندازه دانه ها ۱۵ تا ۲۲ میکرومتر بوده، اما بعد از این عملیات در دمای ۲۰۰ درجه سانتی گراد دچار تغییرات بسیار شده است. بعد از دو پاس اندازه دانه ها کاملاً غیر یکنواخت بوده یعنی دانه هایی وجود دارند با اندازه یک میکرومتر، اما در منار آن ها دانه هایی با اندازه ۱۰ میکرو متر هم وجود دارد. بعد از چهار پاس دانه ها به یک حالت یکنواخت بهتری می رسند(حدوداً ۳ میکرومتر) و بعد از ۸ پاس اندازه دانه ها به طور یکنواخت یک الی دو میکرومتر می شود. همین شرایط برای دما های پایین تر یعنی ۱۵۰ و ۱۰۰ درجه به همراه فشار پشت، دیده می شود.در دمای ۱۵۰ بعد از چهار پاس اندازه دانه ها به ۱٫۴ میکرومتر رسیده و بعد از ۸ پاس اندازه دانه حدوداً یک میکرومتر را می توان با میکروسکوپ الکترونی روبشی دید. در دمای 100 درجه به همراه فشار پشت بعد از چند پاس اندازه دانه ها به حدی کم می شود که حتی با میکروسکوپ الکترونی روبشی نمی توان بدست آورد. در اینجا از میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده می شود و اندازه دانه ها حدوداً بین ۰٫۲ تا ۰٫۵ میکرو متر بدست می آید. نتایج بدست آمده این را بیان می کند بعد از ۴ پاس عملیات فشار در کانال مساوی زاویه دار به همراه فشار پشت در دمای ۱۵۰ درجه سانتی گراد، میزان سختی ۱۳ درصد افزایش می یابد. بعد از ۸ پاس، این مقدار به طور قطعی بالا رفته و به مقدار ۴۰ دزصد می رسد. آلیاژسازی مکانیکی
مخلوطی از پودر Al , Cu و CuO را در یک آسیاب با یکدیگر مخلوط می‌کنند. در اثر فرایند آسیاب کردن، بین Al و CuO واکنش شیمیایی اتفاق افتاده و)A1 تولید می‌شود. در شکل ۲–۹۱ ریزساختار این کامپوزیت نشان داده شده‌است. همان گونه که مشاهده می‌شود ذرات؛ 0:Al تقریباً به‌طور یکنواخت داخل زمینه مس توزیع شده‌اند پودرهایی که اندازه ذرات آنها کمتر از nm ۱۰۰ باشد، نانو پودر نامیده می‌شوند. نانو پودرها کاربردهای عملی زیادی دارند. آسیاب کردن پرانرژی می‌تواند برای تولید نانو پودرها مورد استفاده قرار گیرد. در روش برای تولید نانو پودر به روش آسیاب مکانیکی وجود دارد: الف) آسیاب نمودن پودرهای تک فاز و کنترل نمودن توازن بین نقطه شکستن و جوش سرد تا آنجا که ذرات کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر نتوانند جوش سرد ایجاد کنند و ب) تولید نانو پودر به روش فرایند شیمیایی مکانیکی در تحقیقی که در مورد تولید نانو کامپوزیت Al-SiC با روش آلیاژسازی مکانیکی در یک آسیاب پرانرژی صورت گرفته‌است، مشاهده شده‌است که تنها پس از گذشت سه ساعت از شروع عملیات آسیاب مکانیکی، اندازه ذرات کاربید سیلیسیم از ۴۰ میکرومتر به ۳۱۰ نانومتر می‌رسد؛ بنابراین بر اساس این نتایج امکان ریزشدن ذرات پودر تا محدوده نانومتری در هنگام آسیاب کردن وجود دارد. فلزات واسطه خارجی
البته فلزهای گروه IB (مس، نقره و طلا) بسیار نرم‌اند. این فلزها با یکدیگر و نیز با برخی نافلزات، آلیازهای بسیار مهمی تشکیل می‌دهند که خواص و کاربردهای ویژه‌ای در پژوهش، علم و صنعت دارند. از آلیاژ این فلزات در ساخت موتور جت هواپیما، استفاده می‌شود. بابیت (آلیاژ)
در بابیت از عناصری مثل روی، آرسنیک و مقادیر کمی آلومینیوم استفاده شده‌است. در دماهای مختلف وجود عنصر آرسنیک باعث افزایش مقاومت در تغییر شکل می‌شود. وجود کمتر از یک درصد عنصر آلومینیوم باعث ایجاد تغییر در ریزساختار بابیت می‌شود که در نهایت باعث بهبود ساختار آن می‌شود. بابیت‌هایی نیز وجود دارد که به آلیاژ بابیت قلع معروف هستند. این آلیاژ خاصیت مقاومت به خوردگی و همچنین ضد سوزان بودن را دارند. با توجه به همین ویژگی‌هایی که از خود نشان می‌دهند به عنوان آلیاژ یاتاقان مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای کاهش هزینهٔ تمام شدهٔ آلیاژ از مقادیری (حدود 30 درصد) سرب استفاده می‌شود. همچینین عناصر مس و آنتیموان در افزایش سختی آلیاژ نقش بسزایی را ایفا می‌کنند. این نوع آلیاژ بابیت دارای خواص متعددی است که از آن می‌توان به نرمی، قابلیت نگه داشتن مواد ضد سایش مانند روغن بر روی سطح خود، دارای هدایت حرارتی و مقاومت به خوردگی خوب و همچنین ارزان بودن آن اشاره کرد. ریخته‌گری ثقلی
استفاده از آلیاژ مس و برنج در قالب ریژه معمول است. از آنجایی که درجه انجماد آلیاژ مس بالا بوده که در نتیجه سرعت انجماد بالایی خواهد داشت باید به سرعت بعد از ریختن مواد مذاب و انجماد ماهیچه فلزی از قالب بیرون بیاوریم در غیر این صورت به علت انقباضی که رخ می‌دهد موجب گیر کردن ماهیچه در داخل قطعه می‌شود. آلیاژ مس برای تولید انبوه قعاتی که وزن کمتر از ۱۰ کیلوگرم دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. آلیاژهای دوتایی تیتانیوم
آلیاژهای دوتایی تیتانیوم شامل آلیاژهایی می‌شوند که از ترکیب تیتانیوم (فلز زمینه) و یک فلز دیگر ساخته می‌شوند. تیتانیوم خالص، به علت چگالی کم، مقاومت مکانیکی بالا و مقاومت خوب در برابر خوردگی جزو رده فلزهایی است که در صنایع پیشرفته مثل هوافضا و بایومتریال کاربرد دارند. اما برخی از ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی تیتانیوم خالص باید با آلیاژسازی در جهت کاربرد مورد نظر بهینه‌سازی شوند. برای مثال افزایش زیست سازگاری، مدول خمشی و کاربرد دمای بالا. در اوایل سال ۱۹۴۷ به‌عنوان یک‌فاز از ارزیابی مواد برای پروژهی نیروی هوایی RAND، شرکت BATTELLE موفق شد با کوره‌ی قوسی، قطعاتی از معادن تیتانیوم را ذوب کند و بعضی خواص اساسی تیتانیوم غیر آلیاژی و آلیاژهای پایه تیتانیوم را به دست آورد. چگالی پایین، مقاومت فوق‌العاده در برابر خوردگی و خواص خوب کششی این مواد، توجه بخش بزرگی از متالورژیست‌ها و طراحان را که به دنبال مواد بهتر برای ساخت و تولید قطعات بودند را جلب کرد. یکی از نتایج این کار در شکل ابتدایی خود این بود که شرکت BATTELLE تحت قرارداد با air materiel command مطالعات وسیعی را بر روی آلیاژهای تیتانیوم انجام داد. نتیجهٔ سال اول این پروژه در سه مقاله منتشر شد که یکی از آن‌هتا به‌طور ویژه به آلیاژهای دوتایی تیتانیوم اختصاص داشت. در مورد آلیاژهای دوتایی پایهٔ تیتانیوم این واقعیت وجود دارد که همواره دو شکل ساختاری از تیتانیوم جامد وجود دارد: یکی تیتانیوم آلفا با ساختار هگزاگونال مرکز پر که از دمای اتاق تا ۸۸۲ درجهٔ سانتی‌گراد و نیز تیتانیوم بتا با ساختار مکعبی مرکز پر از ۸۸۲ تا نقطهٔ ذوب پایدار است. اکثر عناصر آلیاژی استفاده‌شده در آلیاژهای تجاری تیتانیوم را می‌توان به‌عنوان پایدار کنندگان فاز آلفا مانند آلومینیوم و پایدارکننده فاز بتا مانند وانادیوم و کروم دسته‌بندی کرد. این دسته‌بندی بر این اساس است که آیا دمای تغییر شکل آلوتروپیک با افزودن عنصر آلیاژی چگونه تغییر می‌کند. پایدارکننده‌های فاز بتا همچنین به‌عنوان عناصری که به‌طور کامل محلول در تیتانیوم بتا هستند، دسته‌بندی می‌شوند (مانند وانادیوم، مولیبدنیوم، تانتالوم، نیوبیوم) و آن‌هایی که با تیتانیوم سیستم یوتکتوییدی می‌سازند (مثل آهن و کروم). قلع و زیرکونیوم نیز معمولاً با تیتانیوم آلیاژسازی می‌شوند اما به‌جای پایدارسازی هرکدام از این فازها، انحلال‌پذیری زیادی در هر دو فاز آلفا و بتا دارند. برنج (آلیاژ)
مس به‌طور معمول مقاومت بالایی در محیط‌های خورنده مانند آب و هوای دارای فلوراید از خود نشان می‌دهد. مس و برخی از آلیاژهایش بسیار مستعد خوردگی شیاری هستند اما مکانیزم رخداد این پدید با ماکنیزمی که در فولاد زنگ‌نزن رخ می‌دهد بسیار متفاوت است. اگرچه به‌طور کلی برنج برای استفاده در محیط‌های مرطوب مناسب است اما پدیدهٔ روی زدایی یکی از بزگرترین مشکلات این نوع از آلیاژها است مخصوصاً در شرایطی که محیط اسیدی یا بازی است. به این منظور برای به کاربردن این آلیاژها در محیط‌های مرطوب اسیدی یا بازی مقادیر کمی از قلع، آرسنیک و فسفر به آین آلیاژ اضافه می‌شود. از برنج دریایی در مبدل‌های حرارتی کشتی‌های دریای نیز استفاده می‌شود. برنج دریایی علاوه بر مستعد آسیب بودن در برابر خوردگی تنشی نسبت به خوردگی حفره‌ای نیز بسیار آسیب‌پذیر هستند. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که برنج دریایی در مجاورت سولفید‌هایی قرار بگیرد که در شرایط راکد بودن سیستم در مجاورت آب دریا به وجود آمده‌است. برای به حداقل رساندن این حساسیت در برابر حمله سولفیدها از سولفات‌های آهنی در ساختار آلیاژ استفاده می‌شود. اثر فرایند فرم‌دهی چرخشی بر آلیاژهای تیتانیوم
آلیاژهای تیتانیوم به دلیل مقاومت به خوردگی بسیار خوبی که دارند توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده اند. علاوه بر مقاومت به خوردگی بالا و نسبت استحکام به وزن بالا، حفظ استحکام در دمای بالا و تطابق با محیط بدن از دیگر ویژگی های قابل ذکر این آلیاژها به شمار می رود. به گونه ای که امروزه شاهد استفادۀ گسترده از از این آلیاژها در صنایع هوافضا، خودروسازی ، شیمیایی ، لوازم  پزشکی و ایمپلنت ها هستیم. ازجمله آلیاژهای تیتانیوم که کاربرد بسیاری در این زمینه دارند، آلیاژ Ti-6Al-4V است. علی رغم کاربرد عمومی که این آلیاژ در بدن دارد، دارای نقاط ضعفی نیز می باشد. به عنوان نمونه عناصر Al و V ممکن است به مرور زمان آثار مخربی بر روی بدن انسان بگذارند. به علاوه به دلیل تفاوت در مدول الاستیک این آلیاژ با استخوان، احتمال رخداد پدیدۀ Stress Shielding Effects که منجر به جذب بافت استخوانی می گردد، نیز وجود دارد. تیتانیوم خالص مدول یانگ کمتری نسبت به سایر آلیاژهای تیتانیوم دارد. مضافاً به دلیل نداشتن عناصر آلیاژی، اثرات زیانباری بر بدن ندارد. لذا می تواند به عنوان جایگزین مناسبی برای آلیاژهای تیتانیوم در ساخت ایمپلنت های تطابق پذیر با بدن در حوزه هایی مثل اسکلتی-عروقی ، تجهیزات پزشکی و دندان پزشکی باشد. با این وجود استحکام کم، شکل پذیری محدود و استحکام خستگی پایین، از جمله محدودیت هایی هستند که مانع از کاربرد تیتانیوم خالص در ساخت ایمپلنت می گردند. آلیاژهای دوتایی تیتانیوم
آلیاژهای تیتانیوم ازلحاظ ساختار شبکه به چهار گروه تقسیم می‌شوند:آلفا، آلفا/بتا، بتا، ترکیبات میان‌فلزی(TixAl). آلیاژهای تیتانیوم که در صنایع هوافضا استفاده می‌شوند شامل عناصر پایدارکنندهٔ آلفا و بتا هستند تا خواص مکانیکی مورد انتظار از قبیل مقاومت کششی، خزش، خستگی، مقاومت به رشد ترک خستگی، چغرمگی شکست، خوردگی تنشی و مقاومت به اکسیداسیون را به دست دهند. پس از گزینش ترکیب شیمیایی، بهینه‌سازی خواص مکانیکی، با تغییر شکل/کار به‌منظور کنترل اندازه، شکل و توزیع فاز آلفا و بتا انجام می‌شود. برای کاربردهای به‌غیراز زمینهٔ هوافضا، جایی که تیتانیوم به خاطر خواص خوردگی فوق‌العاده‌اش استفاده می‌شود، تیتانیوم تجاری خالص یا آلیاژهایی که با افزودن فلزات گروه پلاتین ساخته می‌شوند، استفاده می‌گردد. آلیاژهای منیزیم
در ۲۰ سال گذشته، نظر به مزایای ریخته‌گری عالی آلیاژهای مدرن منیزیم، بیشتر توسعه بر روی کاربردهای ریخته‌گری دیواره نازک در صنعت خودرو متمرکز شده است. اخیراً گسترش مداوم کاربردهای ریخته‌گری منیزیم در صنایع خودرو، دفاعی، هوافضا، الکترونیک و ابزارهای برقی منجر به تنوع فرآیندهایی از جمله ریخته‌گری قالب‌های تحت خلأ، ریخته‌گری تحت فشار پایین، ریخته‌گری تحت فشار بالا و ریخته‌گری نیمه جامد شده است. افزایش تقاضای انرژی در سراسر جهان، حفاظت از محیط زیست و مقررات دولتی، کاربردهای بیشتری ریخته‌گری منیزیم سبک وزن را در چند دهه آینده تحریک خواهد کرد. توسعه استفاده از ابزارهای مهندسی مواد محاسباتی یکپارچه (ICME) کاربردهای ریخته‌گری منیزیم را در کاربردهای سازه‌ای تسریع خواهد کرد.  آلیاژهای منیزیم دارای خواص منحصربه‌فردی هستند که در صورت بهره‌برداری کامل، می‌تواند راه برای ورود به بازارهای مهم برای کاربردهای سازه‌ای باز شود. چگالی ۲/۳ برابری نسبت به آلومینیوم و فقط کمی بیشتر از پلاستیک‌های تقویت شده با الیاف، همراه با خواص مکانیکی و فیزیکی عالی و همچنین قابلیت فرآوری و بازیافت، آلیاژهای منیزیم را در طراحی برای وزن سبک، به گزینه‌ای آشکار تبدیل می‌کند. آلیاژ
مفرغ نخستین آلیاژی است که بشر ساخته‌است؛ احتمالاً از ترکیب اتفاقی مس و قلع به صورت مذاب و سرد کردن مخلوط‌شان. این آلیاژ چون سخت‌تر از هردو فلز مس و قلع بود، برای ساختن چاقو و نیزه و مانند آن به کار رفت. پس از آن هم انواع مختلفی از آلیاژها به دست بشر ساخته شد و با توجه به نیاز و ویژگی‌های‌شان مورد استفاده قرار گرفت. یکی از پرکاربردترین آن‌ها، آلیاژ برنج است که ترکیبی است از مس و روی. این آلیاژ به سبب سختی زیاد از دیرباز مورد استفاده بوده‌است. فلز غیرآهنی
فلزات غیرآهن، در ساخت‌وساز، به‌منظور اهداف تجاری و در صنعت استفاده می‌شوند. انتخاب مواد برای کاربرد مکانیکی یا ساختمانی، به ملاحظات مهمی نیاز دارد، از جمله این‌که چگونه می‌توان ماده را به‌راحتی به یک قطعه نهایی تبدیل کرد و چگونه خواص آن می‌تواند عمداً یا سهواً در این فرایند تغییر کند. اگرچه عملیات مشابه با فلزات و آلیاژهای آهنی و غیرآهنی استفاده می‌شود، اما واکنش فلزات غیرآهنی به این فرآیندهای شکل‌دهی اغلب شدیدتر است. در نتیجه، خواص نهایی ممکن است به‌طور قابل‌توجهی بین شکل‌های ریخته‌گری و فرفورژه همان فلز یا آلیاژ متفاوت باشد. خواص متالورژیکی بریلیم
افزایش خلوص بریلیم اثرگذاری کمی بر بهبود شکل‌پذیری آن دارد. افزودن عناصر آلیاژی (تنها مس حلالیت بالایی دارد، در حدود٪ ۱۵ در دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد و در دمای ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد در حدود ۴۲٪ است) مقادیر کم Cu باعث افزایش تنش برشی بحرانی پایه می‌شود و آن را به prismatic نزدیک می‌کند و این باعث کاهش احتمال شکستگی در بریلیم می‌شود. فولاد آلیاژی
از فولاد کم‌آلیاژ بیشتر برای دستیابی به توان سخت شدگی استفاده می‌شود. چون با رسیدن به این ویژگی دیگر ویژگی‌های مکانیکی هم بهبود می‌یابند. همچنین آن‌ها برای مقاومت در برابر خوردگی در شرایط خشن هم کاربرد دارند. آلیاژ
آلیاژی از نقره و جیوه است که از آن برای تهیه مواد پرکننده دندان هم استفاده می‌شود. در این آلیاژها فلز پایه، جیوه است.عباس هنربخش رئوف، حجت‌الله شهسواری، ابوالفضل زارع «مبانی متالورژی فیزیکی و علم مواد» ، انتشارات جهاد دانشگاهی صنعتی امیرکبیر، ۱۳۸۵ Alloy physics: a comprehensive reference,olfgang Pfeiler (2007) آلیاژ آلومینیوم ۶۰۶۱
خواص مکانیکی این آلیاژ شدیداً تحت تأثیر نوع عملیات حرارتی اعمالی قرار دارد. آلیاژهای سری ۱۰۰۰ آلومنیوم
خواص مکانیکی مواد فلزمایع
آلیاژهای فلزمایع همچنین جایگزین تیتانیوم در کاربردهای مختلف از ابزار پزشکی و اتومبیل گرفته تا صنایع نظامی و هوافضا می‌شود. در کاربردهای نظامی، میله‌های فلزات آمورف جایگزین اورانیوم ضعیف‌شده در نفوذگرهای انرژی جنبشی می‌شوند. صفحات فلزمایع در آرایهٔ جمع‌کننده یون باد خورشیدی در کاوشگر فضایی Genesis استفاده شد. نمایش ویدئویی زنده که خواص کشسانی فلزمایع را نشان می‌دهد خوردگی منیزیم در محیط بدن
با وجود اینکه کلسیم اثر های مکانیکی آلومنیوم و عناصر خاکی کمیاب را ندارد، اما با ریزدانه کردن آلیاژ، خواص مکانیکی آن را نسبت به منیزیم خالص بهبود می بخشد. مقدار بهینه استفاده از کلسیم به منظور بهبود مقاومت خوردگی 0.6 تا 0.8 درصد وزنی است. همچنین همانطور که گفته شد فراوان ترین عنصر موجود در بدن انسان است و تاثیر بسزایی در عملکرد سیستم های مختلف بدن دارد. از همین رو شاید بتوان به جرئت گقت پژوهش های بسیار وسیعی بر روی اثر های این عنصر بر روی منیزیم و بدن انسان انجام می شود. در مقاله طی تحقیق هایی که آقای گری و همکارانش بر روی آلیاژ AZ31 انجام داده اند، به این نتیجه رسیده اند که سطح یکنواخت ایجاد شده بعد از اسید شویی و نهایتاً لایه غیرفعال ایجاد شده یکنواخت تر و یا بعد از پوشش دهی از کلسیم فسفات و پلیمر اسید پلی لاکتیک بر روی منیزیم ، مقاومت به خوردگی منیزیم را به صورت قابل توجهی بهبود می بخشد. میان‌فلزی
آلومیناید نیکل 《NiAl》 سال هاست که به عنوان یک ماده بین فلزی دارای آرایش شبکه بلوری منظم شناخته شده و دارای دمای ذوب، استحکام، سختی و پایداری حرارتی بالایی است. ماده‌ای است جالب توجه زیرا چگالی پایین 《۲۵٪ کمتر از سوپر آلیاژها》 و در برابر سایش، تغییر شکل، خستگی، اکسیداسیون و کربن دهی سطحی مقاوم است. جالب‌ترین ویژگی آن خصوصیت غیرعادی افزایش استحکام در اثر افزایش دما است. علی‌رغم این خصوصیات آلومیناید نیکل به خاطر ترد و گران بودن آن کاربردهای وسیعی پیدا نکرده‌است. در سال ۱۹۸۲ دانشمندان آزمایشگاه ملی《Oak Ridge 》راهی برای نرم‌تر کردن این ماده پیدا کرند نتیجه این تحقیق همانطوری که در شکل ۵–۱ نشان داده شده‌است ماده -IC بود که سبک‌تر واستحکام آن ۵ برابر فولاد زنگ نزن در دمای 《۱۴۷۲ درجهٔ فارنهایت》۸۰۰ درجهٔ سانتی گراد است. جوشکاری ترکیبی لیزر
تمام فلزات و آلیاژهای مهم صنعتی مانند آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای تیتانیم، آلیاژهای منیزیم، انواع فولاد، فولادهای کربنی، فولادهای کم آلیاژ، فولادهای زنگ نزن، حتی ورقه‌های فولادی با روکش روی که در هنگام جوشکاری با فرایندهای مرسوم جوشکاری به دلیل تبخیر روی و نفوذ بخار آن به فلز مذاب، باعث شکل‌گیری حفره‌ها و سوراخ‌ها و ایجاد تخلخل در محل جوش می‌گردد، با این روش قابل جوشکاری می‌باشند. آلیاژ حافظه‌دار
تاکنون خواص حافظه‌داری در چند سیستم آلیاژی دیده شده‌است اما اکثر آن‌ها هنگام فعالسازی نیرو یا کرنش بالایی ایجاد نمی‌کنند. دو سیستم آلیاژ حافظه‌دار عمده که هنگام فعالسازی توانایی ایجاد نیروی بالایی در آن‌ها مشاهده شده‌است، عبارتند از سیستم‌های بر پایه مس (مثلاً Cu-Sn, Cu-Zn, Cu-Al) و سیستم‌های بر پایه Ni-Ti (مثلاً نایتینول). خواص حافظه‌داری سیستم‌های سه‌تایی بسیاری بر پایه این سیستم‌های دوتایی بررسی شده‌است. آلیاژهای منیزیم و ظرفیت جذب ارتعاشات
خاصیت جذب ارتعاشات، با کنترل ارتعاشات در ماشین‌ها و تجهیزات منجر به پایداری مکانیکی و افزایش طول عمر آن‌ها می‌شود. علاوه‌براین می‌توان مانع از پخش نویز در محیط شود. بیشتر مواد ارگانیک مانند چوب و پلیمرها جذب ارتعاشات بالایی دارند . این درحالیست که این ویژگی برای فلزات معمولا کمتر دیده می‌شود. برای کاربردهایی هم جذب ارتعاشات و هم خواص منحصر به فرد فلزات نیاز باشد از فلزات جاذب ارتعاشات (HIDAMET) استفاده می‌شود. منیزیم خالص قابلیت فوق العاده‌ای در جذب ارتعاشات دارد اما به علت استحکام ناکافی نمی‌توان از آن در کاربردهای سازه‌ای استفاده نمود. موادی که به عنوان مواد مهندسی با میرایی بالا در ساخت سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید همزمان با خاصیت ضربه‌گیری، استحکام بالایی نیز داشته باشد. معمولا تغییر خواصی مانند عناصر آلیاژی، فاز ثانویه و اندازه دانه می‌تواند همزمان بر استحکام میرایی ماده اثر گذار باشد. مقدار اتم‌های حل شونده در ساختار ماتریس آلیاژ رابطه مستقیمی با ضریب میرایی دارد .محققان دهه‌های زیادی به مطالعه میرایی آلیاژهای منیزیم پرداخته‌اند اما مطالعه آلیاژهایی با ویژگی استحکام میرایی بالای همزمان، به علت ویژگی‌های خاص آلیاژهای منیزیم هنوز کامل و عمیق نیست. مس بریلیم
مس بریلیم (Beryllium copper)، که همچنین به نام‌های بریلیم مس (CuBe)، برنز بریلیم و مس فنری شناخته می‌شود، آلیاژی از مس است که میزان ۰٫۵–۳٪ بریلیم و گاهی اوقات دیگر عناصر آلیاژی در آن وجود دارد. برنز بریلیم خواص منحصر به فردی در خود دارد که از آن می‌توان به استحکام بالا، خواص ضد مغناطیسی و ضد جرقه اشاره کرد. برنز بریلیم خواص بسیار عالی در فرایند فلزکاری، شکل‌دهی و ماشین‌کاری دارد. برنز بریلیم کاربردهای ویژه ای در ساخت ابزارآلات در محیط‌های خطرناک (به دلیل وجود خاصیت ضدجرقه این آلیاژ می‌توان از آن در صنایع معدنکاری، گاز و پتروشیمی استفاده کرد)، ابزارآلات موسیقی، دستگاه‌های اندازه‌گیری دقیق، گلوله تفنگ و هوافضا دارد. به‌طور کلی آلیاژهای بریلیم هنگام ساخت گازهای سمی از خود تولید می‌کنند. فلز سبک
خواص مکانیکی مواد مس
آلیاژهای بسیاری از مس وجود دارد برنج آلیاژ مس و روی است و برنز آلیاژ مس و قلع است. متداول‌ترین حالات اکسیداسیون مس شامل حالت مربوط به مس یک ظرفیتی cuprous، 1+Cu و حالت cupric،2+Cu می‌باشد. شکل‌پذیری
آلیاژ های پایه منیزیم به علت داشتن خصوصیات مکانیکی منحصر به فرد از حمله استحکام به وزن بسیار بالا در سال های اخیر مورد توجه صنایع مختلف قرار گرفته است. یکی از مشکلات در قطعات ریخته گری شده الیاژ های منیزیم درشت دانگی و متغیر بودن اندازه دانه ها میباشد که این مسئله سبب ضعف خواص مکانیکی و تخلخل های ریز میشود که جهت ریز کردن دانه ها از زیرکونیم استفاده میکنند. این مکانیزم به این گونه است که طی یک مکانیزم پریتکنیکی حالت مذاب آلیاژ منیزیم با لایه ای از محلول مذاب حاوی روی احاطه شده و هنگام انجماد به عنوان جوانه زا عمل میکند. مس بریلیم
برنز بریلیم یک آلیاژ غیر آهنی است که از آن در فنرها، کابل‌های فنری، لود سل و در دیگر موارد کاربردی که نیاز است محصول صنعتی در اثر اعمال تنش و کرنش‌های مکرر دچار تغییر شکل نشود استفاده می‌شود. این آلیاژ توانایی انتقال الکتریسیته بالایی دارد که از همین رو در تماس‌های آمپر پایین در باتری‌ها و دیگر کانکتورها استفاده می‌شود. سطوح ضد میکروب
سطوح آلیاژ مس خواص درونی برای تخریب طیف وسیعی از میکروارگانیسم‌ها دارند. مس بریلیم
آلیاژهای برنز بریلیم (C17200 & C17300) آلیاژهای پیرسختی شده‌ای هستند که بیشترین استحکام ممکن را در بین آلیاژهای مس دارند. ممکن است آن را پس از فرم دادن به اشکالی همچون فنر و دیگر اشکال ظریف و پیچیده پیرسختی بکنند. این باعث بهبود خواص فنری و مقاومت به خوردگی می‌شود. آلیاژهای سبک در بسط دهنده سر تکان دهنده ارتعاش
با بررسی و مقایسه خواص مکانیکی این دو فلز سبک یعنی آلومنیوم و منیزیم در می یابیم، مدول الاستیسیته آلومینیوم 72 و برای منیزیم 45 بوده و ﺿﺮﻳﺐ ﭘﻮاﺳﻮن برای آلومنیوم 0.33 و برای منیزیم 0.35 است. همچنین چگالی آلومنیوم 2810 و برای منیزیم 1770 می‌باشد. در تست ارتعاش در فرکانس های پایین تر از 100 هرتز استفاده از بسط دهنده سر تکان دهنده ارتعاش آلومنیومی به علت وزن و قیمت بیشتر مورداستفاده است. در تست ارتعاش در در فرکانس های بالاتر از 100 هرتز استفاده از بسط دهنده سر تکان دهنده ارتعاش منیزیومی به علت وزن و پاسخ فرکانسی بهتر استفاده می‌شود لیکن به علت قیمت بالای این فلز سبک، قیمت ساخت بسط دهنده سر تکان دهنده ارتعاش با این فلز سبک منیزیم بیشتر می‌گردد. اکستروژن فشاری تناوبی آلیاژ منیزیم
آلیاژهای منیزیم به دلیل چگالی کم، ماشینکاری خوب، ظرفیت دمپ عالی و ظرفیت بازیابی مطلوب پتانسیل زیادی دارند تا در محدوده وسیعی از صنعت به خصوص صنعت خودرو استفاده شوند. مواد مورد استفاده در صنعت خودرو باید انعطاف‌پذیری زیاد(%El) و استحکام ویژه بالایی داشته باشند تا در مقابل نیروهای برشی یا کشش دچار شکست نشوند؛ بنابراین منیزیم به دلیل انعطاف‌پذیری کم(%El) و استحکام ویژه کم به علت ساختار هگزاگونال (HCP) با سیستم لغزش محدودی که دارد نمی‌توان در صنعت خودرو و کاربرد وسیع از ان استفاده کرد. طلا
به دلیل نرمی بالای طلای خالص (عیار ۲۴) آن را با فلزهای دیگر آلیاژ می‌کنند تا استحکام، شکل‌پذیری و خواص دیگر آن بهبود یابد. مس رایجترین فلز در آلیاژهای طلاست و باعث قرمزتر شدن رنگ آلیاژ می‌شود. میزان طلای موجود در هر آلیاژ از واحد ۲۴ یا واحد ۱۰۰۰ بیان می‌شود. طلای ۱۸ عیار به معنی ۱۸ واحد طلا و ۶ واحد فلز دیگر و طلای ۹۰۰ به معنی ۹۰۰ واحد طلا و ۱۰۰ واحد فلز دیگر است. لحیم‌کاری
هر آلیاژ لحیم خصوصیاتی دارد که آن را برای کاربرد خاصی مناسب می‌کند. به عنوان مثال خصوصیاتی مانند رسانایی و استحکام لحیم حائز اهمیت می‌باشند. خواص دیگر فلزات هم باید در نظر گرفته شوند، یک نمونه از این موارد لحیم سربی است که نباید برای فلزات گرانبها استفاده شود زیرا سرب با حل شدن درون آن فلزات، به شکل آنها آسیب می‌زند. آلیاژهای منیزیم و ظرفیت جذب ارتعاشات
موادی که خاصیت میرایی بالا دارند می‌توانند ارتعاشات را خنثی و نویزها را کنترل کنند و همزمان پایداری سازه‌ای بالایی داشته‌باشند. منیزیم خالص و برخی آلیاژهای آن مانند آلیاژ منیزیم- زیرکونیوم، منیزیم- سیلیس و منیزیم- نیکل خاصیت میرایی فراتر از معمولی دارند. با این وجود، آلیاژ منیزیم- نیکل مقاومت به خوردگی کمی دارد، دستیابی به آلیاژ منیزیم- زیرکونیوم دشوار است و خاصیت جذب ضربه در آلیاژهای رایج‌تر منیزیم مانند AZ31 و ZK60 مشخصا کمتر از منیزیم خالص است. روش‌های گوناگونی مانند عملیات حرارتی، تغییر شکل پلاستیک و آلیاژسازی برای بهبود خواص آن‌ها بکارگرفته شده‌است. اما این روش‌ها به ندرت هر دو ویژگی خواص مکانیکی خوب و قابلیت جذب بالا را فراهم می‌آورند.