Compoziție chimică
Prin definiție, metalele pure constau dintr-un singur element. Probele din aceste metale nu conțin altceva decât atomi ai unei singure substanțe metalice. Aliajele conțin două sau mai multe elemente sau aliaje topite și amestecate împreună, astfel încât formulele lor chimice constau din mai mult de un element. De exemplu, fierul metalic pur este format numai din atomi de fier. Oțelul, un aliaj de fier și carbon, conține în mare parte atomi de fier cu atomi izolați de carbon care îi conferă rezistență. Adăugarea metalelor de crom sau molibden la oțel produce încă un aliaj: oțelul inoxidabil.
Maleabilitatea și Ductilitatea
Un motiv pentru care producătorii combină metale pure pentru a forma aliaje este schimbarea proprietăților fizice ale metalelor. Metalele pure pot fi prea moi pentru a rezista la utilizarea regulată, dar alierea le face mai dure. Ca un metal pur, aurul se îndoaie și se întinde atât de ușor încât s-ar deforma rapid dacă ar fi format într-un inel și ar fi purtat pe deget. Producătorii de bijuterii aliaează aur pur cu argint, cupru sau zinc pentru a îmbunătăți durabilitatea și rigiditatea metalului. Aurul contribuie la culoarea sa si rezistenta la coroziune; celelalte metale contribuie la puterea lor. Rezultatul este un inel de aur 14-karate care rezistă la uzura zilnică.
Reactivitate
În starea lor elementară naturală, unele metale pure reacționează puternic cu mediul înconjurător, oxidându-se și corodând până devin inutilizabile. Amestecarea acestor metale cu metale mai puțin reactive le modifică reactivitatea, prelungind durata de viață a articolului aliat. Oțelul inoxidabil își ia numele de la faptul că nu ruginește și nu ruginește cu ușurință așa cum ar face o unealtă din fier pur. Aliarea metalelor este un mijloc de a le face mai puțin reactive și mai potrivite nevoilor producătorului.
Masa
Metalele ușoare precum aluminiul și titanul reduc masa metalelor pure cu care se alie. Aceste aliaje mai ușoare joacă un rol vital în industria aerospațială, deoarece permit producătorilor să proiecteze și să construiască ambarcațiuni mai ușoare. Un avion de luptă cu reacție mai ușor poate ține mai mult combustibil, echipament și muniție decât unul greu. Jantele din aliaj de aluminiu ușurează greutatea totală a vehiculului, contribuind la o mai bună utilizare a combustibilului și adăugând viteză pe circuitul de curse.
Toleranța termică și punctul de topire
Alierea metalelor le modifică toleranța termică. Deoarece sunt compuse din două sau mai multe metale pure, aliajele nu au un singur punct de topire, ci se topesc într-un interval de temperaturi. Structura lor moleculară poate ridica intervalul general de topire al metalului peste cel al oricărui metal al acestuia componente. Creșterea intervalului de topire a unui metal are implicații importante pentru uz industrial și comercial. SR-71 Blackbird, una dintre cele mai avansate avioane de recunoaștere din punct de vedere tehnologic al timpului său, s-a bazat pe cadrul său ușor din aliaj de titan pentru a rezista la stresul termic al zborurilor sale supersonice.
