תוֹכֶן
מתכות מהוות את רוב מרכיבי הטבלה המחזורית. במצב טהור, לכל מתכת מסה משלה, נקודת התכה ותכונות פיזיקליות משלה. שילוב שתיים או יותר ממתכות אלה בתערובת עם סט תכונות חדש יוצר סגסוגת, הרכב מתכות שיכול להיות בעל מאפיינים שונים להפליא.
תרכובת כימית
מעצם הגדרתם, מתכות טהורות מורכבות מאלמנט יחיד. דגימות של מתכות אלה מכילות רק אטומים של חומר מתכתי יחיד. הסגסוגות מכילות שני אלמנטים או יותר או סגסוגות התמזגו ומשולבים, ולכן הנוסחאות הכימיות שלהם מורכבות ביותר מאלמנט אחד. לדוגמא, מתכת ברזל טהורה מורכבת רק מאטומי ברזל. פלדה, סגסוגת ברזל מפחמן, מכילה בעיקר אטומי ברזל עם אטומי פחמן מבודדים הנותנים חוזק. הוספת כרום ומוליבדן לפלדה מייצרת סגסוגת נוספת: נירוסטה.
יכולת גמישות ושמיכות
אחת הסיבות ליצרנים לשלב מתכות טהורות ליצירת סגסוגות היא שינוי התכונות הפיזיקליות של המתכות. מתכות טהורות יכולות להיות שבירות מכדי לעמוד בשימוש יומיומי, אך שילוב שלהן יכול להחזק אותן. כמו מתכת טהורה, זהב מתכופף ונמתח כל כך בקלות שהוא יתעוות במהירות אם היה עשוי כמו טבעת ונלבש על האצבע. יצרני תכשיטים משלבים זהב עם כסף, נחושת או אבץ כדי לשפר את עמידות המתכת וקשיחותה. הזהב תורם לצבעו ולעמידותו בפני קורוזיה, בעוד שמתכות אחרות מציעות את חוזקו. התוצאה היא טבעת זהב 14 קראט שיכולה להתמודד עם שימוש יומיומי.
תגובתיות
במצבם הטבעי, חלק מהמתכות הטהורות מגיבות בצורה חזקה עם סביבתן, מחמצנות ורצות, עד שהן יציבות. שילוב מתכות אלה עם מתכות פחות תגובתיות אחרות משנה את תגובתיותן, ומאריך את חיי השימוש במתכת. נירוסטה יש שם זה מכיוון שהוא לא מחליד בקלות או נשחק כמו שהיה כלי ברזל. ערבוב מתכות הוא דרך להפוך אותן לפחות תגובתיות ומתאימות יותר לצרכי היצרן.
פסטה
מתכות קלות, כמו אלומיניום וטיטניום, מפחיתות את מסת המתכות הטהורות עימן הן משתלבות. סגסוגות קלות אלו ממלאות תפקיד חיוני בתעשייה האווירית, מכיוון שהן מאפשרות ליצרנים לתכנן ולבנות מכונות קלות יותר. מטוס קרב קל יותר יכול לשאת יותר דלק, ציוד וארטילריה מאשר מטוס כבד יותר. גלגלי סגסוגת אלומיניום מקטינים את המשקל הכולל של הרכב, ומסייעים בשיפור יעילות הדלק ומוסיפים מהירות במסלולי המירוץ.
סובלנות תרמית ונקודת התכה
שילוב מתכות משנה את הסובלנות התרמית שלו. מכיוון שהן מורכבות משתי מתכות טהורות או יותר, לסגסוגות אין נקודת התכה קבועה. במקום זאת, הם מתמזגים בטמפרטורות מגוונות. המבנה המולקולרי של הסגסוגות יכול להגדיל את נקודת ההתכה הכללית של המתכת מעל לכל אחת מהמתכות המרכיבות אותה. להגדלת נקודת ההיתוך של מתכת יש השלכות חשובות על השימושים התעשייתיים והמסחריים. מטוס הסיור SR-71 Blackbird, אחד ממטוסי הסיור המתקדמים ביותר בזמנו, הסתמך על מבנה סגסוגת הטיטניום הקל שלו כדי לעמוד במתח התרמי של טיסות על קוליות.