Čisti metali se rijetko upotrebljavaju. U pravilu metali sadrže nečistoće i/ili legirajuće elemente koji se dodaju s namjerom. Ovi elementi mogu biti primljeni u kristalne rešetke osnovnog materijala ili mogu stvoriti posebne nove faze. U praksi se najčešće upotrebljavaju legure ili slitine. Legure nastaju legiranjem (slijevanjem) najmanje dvaju ili više elementa (komponenata). Pod legurom se smatraju materijali s metalnim svojstvima koji se sastoje od dva ili više osnovnih materijala. Od kojih je najmanje jedan metal, kao što je to primjer olova u bronci ili nemetala kao ugljik u čeliku. Legure su ugljični čelik, niskolegirani čelik, visokolegirani čelik, bronca, mesing, duraluminij i silumin.

Postoje dvije vrsta legura jedno-fazne slitine i više-fazne slitine. Kao prvi korak definirat ćemo faze i odrediti kako fazna pravila određuju stanja (čvrsto tijelo-krutina, tekućina, ili plin) u kojima se može nalaziti čisti materijal.

Na primjer, zatvorimo li komad leda u vakumsku komoru, led se počinje topiti i isparavati. Tako da istodobno imamo tri faze: čvrsto tijelo (led) H20, tekućinu H2, i plinoviti H0. Svaka ova forma H20 je različita faza, svaka ima različiti atomski raspored, jedinstvena svojstva i definiranu granicu između svake forme. U ovom slučaju faze imaju identičnu kompoziciju, ali ova činjenica nazovemo cjelokupni sustav jedna faza.

 

Kad mi počinjemo kombinirati dva materijala, kao kod dodavanja legirajućih elemenata metalu, mi stvaramo leguru. Mi smo zainteresirani koliko svakog materijala se može kombinirati bez nastajanja nove, dodatne faze. Drugim riječima mi smo zainteresirani kolika je rastvorljivost jednog materijala u drugi.

- Neograničena rastvorljivost

Ako uzmemo jednu čašu vode i jednu čašu alkohola. Voda je jedna faza, a alkohol je druga. Ako izlijemo vodu u alkohol i smjesu pomiješamo, nastat će samo jedna faza. Čaša sadrži smjesu vode i alkohola koja ima istu strukturu, sastav i svojstva. Voda i alkohol su rastvorljivi jedna u drugoj. Oboje pokazuju neograničenu rastvorljivost: Bez obzira na omjer vode i alkohola njihovim miješanjem nastaje samo jedna faza.

 

Kruti rastvor nije mješavina. Mješavina sadrži više vrsta faza, čija svojstva se zadržavaju kod formirane mješavina. Ali komponente krutog rastvora kompletno su rastvorljive jedna u drugoj i ne zadržavaju svoja individualna svojstva.

- Ograničena rastvorljivost

Kad ubacimo malu količinu soli (jedna faza) u čašu vode (druga faza) i to pomiješamo, sol će se kompletno rastvoriti u vodi. Samo jedna faza se nalazi u vodi (slana voda). Ipak ako mi dodamo još više soli, višak soli potone na dno. Sada imamo dvije faze: zasićena voda sa soli i višak krute soli. Možemo zaključiti da sol ima ograničenu rastvorljivost.