En legering är ett metalliskt ämne som är tillverkat av en blandning av flera metaller eller, ibland, en metall med något annat element som kol. Legeringar har funnits i ungefär nio årtusenden, men liksom de flesta andra områden inom vetenskap och teknik har huvuddelen av framstegen inom legeringsteknik skett under de senaste decennierna. I en legering är de ingående elementen inte avsedda att kombineras till större molekyler genom kemiska reaktioner, utan bara blandas ihop. När det finns olika förhållanden mellan två eller flera metaller har de tillverkade legeringarna något olika egenskaper.
Den första metallen som utvanns ur malm var koppar. Kort därefter kombinerades den med tenn för att skapa den starkare brons, som dominerade mänsklig teknik i tusentals år. Denna period kallas nu för bronsåldern.
Andra metaller blandade med koppar för att bilda råare varianter av brons var mangan, aluminium, kisel och fosfor. Samexisterande i många år med brons var det svagare järnet, som snabbt förfaller till rost. Så småningom fick historiska krafter järn att ersätta brons i mänskliga verktyg, vilket inledde järnåldern runt 1000 f.Kr., även om detta datum varierar beroende på civilisationen och regionen som övervägs.
Stål är en annan av de välkända legeringarna. Stål är järn kombinerat med en liten (~2%) mängd kol, vilket gör hela skillnaden när det gäller styrka och motståndskraft mot oxidation. Även om det finns bevis på att stål går tillbaka tusentals år, masstillverkades det inte förrän 1855. Nyckeln till stålets kraft är det sätt på vilket kol stör det annars regelbundna kristallarrangemanget i järn, vilket gör kristallskikten mottagliga för att glida förbi ett annan.
Mässing, en dekorativ metall som används för att tillverka många musikinstrument, är namnet på en samling koppar/zinklegeringar. Cymbaler som används i slagverk är en legering av koppar och tenn, som brons. Guldet och silver som används i smycken är inte rent guld eller silver, utan är vanligtvis legeringar som innehåller en liten andel koppar eller andra metaller. Lödet som används i elektronik är gjort av bly och tenn. Processen att utvinna järn från malm ger upphov till legeringar som innehåller varierande mängder kol, inklusive smidesjärn, tackjärn och gjutjärn. Rostfritt stål, som används vid konstruktion av skyskrapor, bestick och andra föremål, innehåller krom, vilket gör det mycket motståndskraftigt mot oxidation.
När legeringar blandas har olika temperaturer uppstår olika egenskaper – vid högre temperaturer blandas metaller finare, medan de vid lägre temperaturer är mer heterogena. Legeringar smälter vanligtvis inte alla på en gång när de utsätts för värme, utan bildar snarare en soppa fylld med bitar av metall som har en högre smältpunkt.