السبيكة هي خليط من مادتين كيميائيتين أو أكثر (إحداهما على الأقل معدن) ذات خصائص معدنية. ويتم الحصول عليها عمومًا عن طريق صهر كل مكون في سائل متجانس ثم تكثيفه.
يمكن أن تكون السبائك واحدة على الأقل من الأنواع الثلاثة التالية: محلول صلب أحادي الطور من العناصر، أو خليط من أطوار معدنية متعددة، أو مركب بين فلزي من المعادن. يتميز التركيب المجهري للسبائك في المحلول الصلب بطور واحد، بينما تحتوي بعض السبائك في المحلول على طورين أو أكثر. وقد يكون التوزيع منتظمًا أو غير منتظم، وذلك تبعًا لتغير درجة الحرارة أثناء عملية تبريد المادة. تتكون المركبات البين فلزية عادةً من سبيكة أو معدن نقي محاط بمعدن نقي آخر.
تُستخدم السبائك في تطبيقات معينة لأنها تتمتع بخصائص أفضل من خصائص العناصر المعدنية النقية. ومن أمثلة السبائك: الفولاذ، واللحام، والنحاس الأصفر، والقصدير، والبرونز الفوسفوري، والملغم، وما شابه ذلك.
يُحسب تركيب السبيكة عمومًا بنسبة الكتلة. ويمكن تقسيم السبائك إلى سبائك استبدال أو سبائك بينية وفقًا لتركيبها الذري، ويمكن تقسيمها بدورها إلى أطوار متجانسة (طور واحد فقط)، وأطوار غير متجانسة (أكثر من طور واحد)، ومركبات بين فلزية (لا يوجد فرق واضح بين الطورين). [2]
ملخص
غالبًا ما يُغير تكوين السبائك خصائص المواد الأولية، فعلى سبيل المثال، تكون قوة الفولاذ أكبر من قوة عنصره الأساسي، الحديد. قد تتشابه الخصائص الفيزيائية للسبيكة، مثل الكثافة والتفاعل ومعامل يونغ والتوصيل الكهربائي والحراري، مع خصائص العناصر المكونة لها، إلا أن قوة الشد وقوة القص للسبيكة ترتبط عادةً بخصائص العناصر المكونة لها بشكل مختلف تمامًا. ويعود ذلك إلى اختلاف ترتيب الذرات في السبيكة اختلافًا كبيرًا عن ترتيبها في المادة المفردة. فعلى سبيل المثال، تكون درجة انصهار السبيكة أقل من درجة انصهار المعادن المكونة لها، وذلك لاختلاف أنصاف أقطار ذرات المعادن المختلفة، مما يُصعّب تكوين شبكة بلورية مستقرة.
قد يكون لكمية صغيرة من عنصر معين تأثير كبير على خصائص السبيكة. على سبيل المثال، يمكن للشوائب الموجودة في السبائك المغناطيسية الحديدية أن تغير خصائص السبيكة.
على عكس المعادن النقية، لا تمتلك معظم السبائك نقطة انصهار ثابتة. فعندما تكون درجة الحرارة ضمن نطاق درجة الانصهار، يكون الخليط في حالة تعايش بين الطورين الصلب والسائل. ولذلك، يمكن القول إن نقطة انصهار السبيكة أقل من نقطة انصهار المعادن المكونة لها. انظر: الخليط اليوتكتيكي.
من بين السبائك الشائعة، النحاس الأصفر هو سبيكة من النحاس والزنك؛ أما البرونز فهو سبيكة من القصدير والنحاس، ويُستخدم غالبًا في التماثيل والحلي وأجراس الكنائس. وتُستخدم السبائك (مثل سبائك النيكل) في عملات بعض الدول.
السبيكة هي محلول، مثل الفولاذ، والحديد هو المذيب، والكربون هو المذاب.