La dureté est un terme relatif lorsqu'il se réfère à des matériaux, à la fois métalliques et non métalliques. En général, la dureté implique un point de fusion élevé, une résistance aux rayures et une résistance élevée à la déformation sous pression. Le chrome fait partie des éléments métalliques les plus durs, comparé aux métaux de transition tels que le cuivre et le fer, les métaux alcalins dont le sodium et les métaux de post-transition tels que le plomb. Cependant, les composés et alliages de métaux et d'autres éléments peuvent être plus durs que ceux à l'état pur.
Échelles de dureté
La dureté est une propriété qui semble simple au premier abord mais qui présente des aspects complexes qui font l'objet d'une étude approfondie. Pour évaluer et comparer la dureté des matériaux, les scientifiques ont mis au point un certain nombre de tests et d'échelles de mesure. Par exemple, l'échelle de Mohs est un système d'évaluation relative qui compare la résistance aux rayures des matériaux. Donc, si le matériau A peut rayer la substance B, alors A doit être plus dur que B et A obtient un nombre de Mohs plus élevé. La substance la plus dure classée par Mohs est le diamant avec une note de 10, et la plus douce est le talc avec une note de 1. L'échelle Vickers utilise un pénétrateur en diamant en forme de pyramide droite, qui est ensuite enfoncé dans le matériau d'essai pendant 10 à 15 secondes et indiqué comme VHN ou Vickers Hardness Number.
Alliages d'acier
L'acier est un alliage de fer, de carbone et d'autres matériaux; une gamme d'aciers offre une variété de propriétés différentes, y compris la dureté. Du chrome est ajouté pour augmenter la résistance à la corrosion et aux produits chimiques ainsi que le durcissement et la résistance à haute température. Le bore, le nickel, le molybdène, le niobium et le titane peuvent tous ajouter des propriétés de renforcement et de durcissement. Une combinaison de ces différentes substances peut produire certains des métaux les plus durs connus.
Le carbure de tungstène
Le carbure de tungstène 857 est composé de 85,7% de carbure de tungstène, 9,5% de nickel, 1,8% de tantale, 1,5% de titane, 1% de niobium et 0,3% de chrome. Cette forme de carbure de tungstène mesure entre 8 et 9 sur l'échelle de Mohs. Il est quatre fois plus dur que le titane.
Chrome
Avec un indice de Mohs de 8,5, le chrome est le métal élémentaire pur le plus dur; cependant, les aciers qui utilisent du chrome sont plus durs que l'élément lui-même. Seules des traces de chrome sont nécessaires pour ajouter une dureté significative aux aciers. En plus de son utilisation dans les alliages, le chromage ajoute une fine couche de métal à d'autres matériaux, fournissant une « coque » extérieure dure et brillante qui résiste également à la corrosion.
Composés métalliques
Lorsqu'ils sont combinés chimiquement avec d'autres éléments, certains métaux peuvent produire des substances extrêmement dures. Par exemple, les métaux rares rhénium et osmium se combinent avec le bore pour former des composés beaucoup plus durs que l'acier; en fait, le diborure d'osmium est connu pour rayer le diamant, la substance la plus dure connue qui se produit naturellement.
