Composición química
Por definición, los metales puros están formados por un solo elemento. Las muestras de estos metales no contienen más que átomos de una sola sustancia metálica. Las aleaciones contienen dos o más elementos o aleaciones fundidas y mezcladas, por lo que sus fórmulas químicas constan de más de un elemento. Por ejemplo, el hierro, un metal puro, está formado únicamente por átomos de hierro. El acero, una aleación de hierro y carbono, contiene principalmente átomos de hierro con átomos aislados de carbono que le confieren resistencia. La adición de los metales cromo o molibdeno al acero produce otra aleación más: el acero inoxidable.
Maleabilidad y ductilidad
Una de las razones por las que los fabricantes combinan metales puros para formar aleaciones es para cambiar las propiedades físicas de los metales. Los metales puros pueden ser demasiado blandos para soportar el uso habitual, pero al alearlos los hace más resistentes. Como metal puro, el oro se dobla y se estira tan fácilmente que se deformaría rápidamente si se formara un anillo y se usara en el dedo. Los fabricantes de joyas alean el oro puro con plata, cobre o zinc para mejorar la durabilidad y la rigidez del metal. El oro aporta su color y resistencia a la corrosión; los demás metales aportan su fuerza. El resultado es un anillo de oro de 14- quilates que resiste el uso diario.
Reactividad
En su estado elemental natural, algunos metales puros reaccionan fuertemente con su entorno, oxidándose y corroyéndose hasta que se vuelven inutilizables. Mezclar estos metales con metales menos reactivos cambia su reactividad, lo que prolonga la vida útil del elemento aleado. El acero inoxidable debe su nombre al hecho de que no se oxida ni se pica fácilmente como lo haría una herramienta de hierro puro. La aleación de metales es un medio para hacerlos menos reactivos y más adecuados a las necesidades del fabricante.
Masa
Los metales ligeros como el aluminio y el titanio reducen la masa de los metales puros con los que se alean. Estas aleaciones más ligeras desempeñan un papel vital en la industria aeroespacial, ya que permiten a los fabricantes diseñar y construir naves más ligeras. Un avión de combate más ligero puede contener más combustible, equipo y municiones que uno pesado. Las llantas de aleación de aluminio aligeran el peso total del vehículo, lo que contribuye a un mejor rendimiento de la gasolina y aumenta la velocidad en la pista de carreras.
Tolerancia térmica y punto de fusión
La aleación de metales modifica su tolerancia térmica. Como están formadas por dos o más metales puros, las aleaciones no tienen un único punto de fusión, sino que se funden en un rango de temperaturas. Su estructura molecular puede elevar el rango de fusión general del metal por encima del de cualquiera de sus componentes metálicos. Elevar el rango de fusión de un metal tiene implicaciones importantes para el uso industrial y comercial. El SR-71 Blackbird, uno de los aviones de reconocimiento tecnológicamente más avanzados de su tiempo, dependía de su ligero armazón de aleación de titanio para soportar el estrés térmico de sus vuelos supersónicos.
