鋁合金（aluminum alloys）

拿起一把鋁梯或一個鋁罐，你第一個注意到的就是它有多輕，鋁的重量大約只有鋼的三分之一。純鋁太軟，無法用於結構，所以我們把它合金化：加入少量的銅、鎂、矽或鋅，就能把一個軟金屬變成強到足以做飛機機翼與自行車車架、卻仍輕巧且天生抗蝕的材料。

鋁的密度約 2.7 g/cm^3，而鋼約 7.9，而且它會自行形成一層薄薄的保護性氧化膜，因此不會生鏽。鋁以四位數系統分類，依主要合金元素分組：1xxx 純鋁、2xxx 銅（強、航空用）、3xxx 錳（製罐）、5xxx 鎂（海事）、6xxx 鎂矽（擠型、通用）、7xxx 鋅（強度最高、航太）。其中許多是可時效硬化（又稱析出硬化）的：先在高溫下把合金元素溶入，淬火，再讓細微顆粒析出（在室溫或低溫時效爐中），這些顆粒阻擋差排、使強度倍增。這正是牌號後面跟著回火代號的原因：-O 是退火（軟）、-H 是應變硬化、-T 則說明熱處理過程（T6 為固溶處理後人工時效至尖峰強度）。

凡是重量代價高昂或耗油之處，鋁合金都稱霸：飛機、汽車、自行車、罐子與窗框。兩個必須誠實面對的限制，使它無法處處取代鋼。第一，鋁的楊氏模數（約 70 GPa）只有鋼（約 200 GPa）的三分之一，所以相同形狀的鋁件撓曲量是三倍；你必須加大斷面才能夠剛，這會侵蝕掉省下的重量。第二，與鋼不同，鋁沒有疲勞耐久限，因此在足夠多的反覆循環下，不論應力多低最終都會開裂。而且強鋁合金的強度來自熱處理，銲接的高溫可能把它抵銷掉。