Composició química
Per definició, els metalls purs consisteixen en un sol element. Les mostres d'aquests metalls no contenen més que àtoms d'una sola substància metàl·lica. Els aliatges contenen dos o més elements o aliatges fosos i barrejats, de manera que les seves fórmules químiques consten de més d'un element. Per exemple, el ferro de metall pur està format només per àtoms de ferro. L'acer, un aliatge de ferro i carboni, conté majoritàriament àtoms de ferro amb àtoms de carboni aïllats que li donen força. Afegint els metalls crom o molibdè a l'acer es produeix un altre aliatge: l'acer inoxidable.
Mal·leabilitat i ductilitat
Un dels motius pels quals els fabricants combinen metalls purs per formar aliatges és canviar les propietats físiques dels metalls. Els metalls purs poden ser massa tous per aguantar l'ús habitual, però l'aliatge els fa més durs. Com a metall pur, l'or es doblega i s'estira amb tanta facilitat que es deformaria ràpidament si es convertís en un anell i es portaria al dit. Els fabricants de joieria ajuden or pur amb plata, coure o zinc per millorar la durabilitat i la rigidesa del metall. L'or aporta el seu color i resistència a la corrosió; els altres metalls aporten la seva força. El resultat és un anell d'or de 14-quirats que resisteix el desgast diari.
Reactivitat
En el seu estat elemental natural, alguns metalls purs reaccionen fortament amb el seu entorn, oxidant-se i corroint-se fins que es tornen inutilitzables. La barreja d'aquests metalls amb metalls menys reactius canvia la seva reactivitat, allargant la vida útil de l'element aliat. L'acer inoxidable pren el seu nom del fet que no s'oxida ni s'ovella fàcilment com ho faria una eina de ferro pur. L'aliatge de metalls és un mitjà per fer-los menys reactius i més adequats a les necessitats del fabricant.
missa
Els metalls lleugers com l'alumini i el titani redueixen la massa de metalls purs amb què s'alien. Aquests aliatges més lleugers tenen un paper vital en la indústria aeroespacial, ja que permeten als fabricants dissenyar i construir embarcacions més lleugeres. Un caça a reacció més lleuger pot contenir més combustible, equipament i artilleria que un de pesat. Les llandes d'aliatge d'alumini alleugereixen el pes total del vehicle, contribuint a un millor quilometratge de gasolina i augmentant la velocitat a la pista.
Tolerància tèrmica i punt de fusió
L'aliatge de metalls canvia la seva tolerància tèrmica. Com que estan formats per dos o més metalls purs, els aliatges no tenen un punt de fusió únic, sinó que es fonen en un rang de temperatures. La seva estructura molecular pot augmentar el rang de fusió global del metall per sobre del de qualsevol dels seus components. Augmentar el rang de fusió d'un metall té implicacions importants per a l'ús industrial i comercial. L'SR-71 Blackbird, un dels avions de reconeixement més avançats tecnològicament de la seva època, va confiar en el seu marc lleuger d'aliatge de titani per suportar l'estrès tèrmic dels seus vols supersònics.
