Τα υλικά κράματος σχηματίζονται με τήξη και ανάμειξη δύο ή περισσότερων μεταλλικών στοιχείων ή συνδυασμού μεταλλικών και μη μεταλλικών στοιχείων ή με άλλα μέσα. Το προκύπτον υλικό εξακολουθεί να διατηρεί τις ιδιότητες του μετάλλου. Αυτά τα χαρακτηριστικά αντικατοπτρίζονται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:
Τόσο η αντοχή όσο και η σκληρότητα είναι πολύ υψηλή: μέσω μεθόδων όπως η ενίσχυση της στερεάς διαλύματος και η ενίσχυση της διασποράς, το κράμα μπορεί να ενισχύσει σημαντικά τη δύναμη και τη σκληρότητα του υλικού. Για παράδειγμα, ο χάλυβας, που είναι κράμα σιδήρου-άνθρακα, έχει πολύ υψηλότερη αντοχή από το καθαρό σίδηρο. Υπάρχουν επίσης κράματα αλουμινίου, όπως το μοντέλο 2024-T6, του οποίου η δύναμη μπορεί να είναι συγκρίσιμη με εκείνη ορισμένων χάλυβες.
Έχει επίσης καλή σκληρότητα: ορισμένα κράματα, όπως κράματα τιτανίου, διατηρούν υψηλή αντοχή ενώ έχουν επίσης ιδιαίτερα καλή σκληρότητα, η οποία μπορεί να απορροφήσει τις δυνάμεις των επιπτώσεων και είναι λιγότερο πιθανό να σπάσει.
- Περισσότερη ανθεκτική στη φθορά: Οι σκληρές φάσεις στο κράμα, όπως τα καρβίδια, μπορούν να ενισχύσουν την αντίσταση της φθοράς του υλικού, επιτρέποντάς του να διαρκέσει περισσότερο. Για παράδειγμα, ο χάλυβας υψηλής ταχύτητας, ο οποίος περιέχει στοιχεία όπως το βολφράμιο και το μολυβδαίνιο, χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή εργαλείων κοπής.
Κράμα μνήμης σχήματος: κράμα νικελίου-τιτανίου, επίσης γνωστό ως nitinol, μπορεί να επιστρέψει στο σχήμα που έχει οριστεί προηγουμένως όταν αλλάζει η θερμοκρασία. Εφαρμόζεται σε ιατρικές συσκευές όπως στεντ και έξυπνες δομές.
Τα υπεραγωγικά κράματα: τα κράματα Niobium-τιτανίου μπορούν να επιτύχουν υπεραγωγιμότητα σε περιβάλλοντα χαμηλής θερμοκρασίας. Χρησιμοποιούνται σε απεικόνιση πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (MRI) και επιταχυντές σωματιδίων.
-Καλή βιοσυμβατότητα: τα κράματα τιτανίου, όπως το TI-6AL-4V, μπορούν να συναντηθούν καλά με τους ανθρώπινους ιστούς, έτσι χρησιμοποιούνται ευρέως σε τεχνητές αρθρώσεις και οδοντικά εμφυτεύματα.
- Μειωμένη πυκνότητα: Η πυκνότητα του κράματος αλουμινίου είναι μόνο το ένα τρίτο του χάλυβα και το κράμα μαγνησίου είναι ακόμη ελαφρύτερο. Αυτό μπορεί να μειώσει σημαντικά το βάρος των αυτοκινήτων και των αεροσκαφών, καθιστώντας τα πιο αποδοτικά από καύσιμα.
- Υψηλή ειδική αντοχή: σύνθετα ενισχυμένα με ίνες άνθρακα, αν και όχι παραδοσιακό κράμα, συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα των κραμάτων και των σύνθετων υλικών, επιτυγχάνοντας το τελικό στην ελαφριά βαρύτητα στο πεδίο της αεροδιαστημικής.
- Ισχυρή αντίσταση στην περιβαλλοντική διάβρωση: Ο ανοξείδωτος χάλυβας περιέχει στοιχεία όπως το χρωμίου και το νικέλιο, τα οποία μπορούν να σχηματίσουν ένα πυκνό μεμβράνη οξειδίου όπως το Cr₂o₃, αποτρέποντας την περαιτέρω διάβρωση. Χρησιμοποιείται ευρέως σε σκληρά περιβάλλοντα όπως οι θαλάσσιες και χημικές βιομηχανίες.
-Αντίσταση οξείδωσης υψηλής θερμοκρασίας: υπερκράματα με βάση το νικέλιο, όπως το IncoLEL 718, σχηματίζουν ένα σταθερό στρώμα οξειδίου σε υψηλές θερμοκρασίες, οι οποίες μπορούν να προστατεύσουν το εσωτερικό υπόστρωμα από την οξείδωση. Χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα ευρέως σε κινητήρες αεροδρομίων.
