Metallmaterial med metallegenskaper, som vanligtvis bildas genom legeringsprocesser (smältning, mekanisk legering, sintring, ångavsättning, etc.) av två eller flera metallelement eller andra icke-metalliska element baserade på metall, kallas legeringar. Legeringar får dock bara innehålla ett metallelement, såsom stål. (Stål är en allmän term för ferrolegeringar med kolhalt mellan 0.02 procent och 2.00 viktprocent)
Här måste vi notera att legering inte är en blandning i det allmänna konceptet, eller ens en ren substans, såsom en enfas metallintermetallegering. De tillsatta legeringselementen kan bilda fasta lösningar, föreningar och generera endotermiska eller exoterma reaktioner, vilket på så sätt förändrar metallmatrisens egenskaper.
Bildandet av legering förbättrar ofta egenskaperna hos elementelement, till exempel är hållfastheten hos stål större än hos dess huvudbeståndsdel, järn. De fysikaliska egenskaperna hos legeringen, såsom densitet, reaktivitet, Youngs modul, konduktivitet och värmeledningsförmåga, kan likna dem hos de ingående elementen i legeringen, men legeringens draghållfasthet och skjuvhållfasthet skiljer sig vanligtvis mycket från de av de ingående elementen. Detta beror på den stora skillnaden mellan arrangemanget av atomer i legeringar och i enkla ämnen.
En liten mängd av något element kan ha stor inverkan på legeringens egenskaper. Till exempel kan föroreningar i ferromagnetiska legeringar ändra egenskaperna hos legeringar.
Till skillnad från rena metaller har de flesta legeringar ingen fast smältpunkt. När temperaturen ligger inom smälttemperaturintervallet är blandningen i ett fast-vätsketillstånd. Därför kan man säga att smältpunkten för legeringen är lägre än den för de ingående metallerna. Se eutektisk blandning. Bland de vanliga legeringarna är mässing en legering av koppar och zink; Brons är en legering av tenn och koppar, som används för statyer, dekorationer och kyrkklockor. Legeringar (som nickellegeringar) används i vissa länders valutor.
