מהו המתכת הכי ידועה?

קשיות היא מונח יחסי כאשר מתייחסים לחומרים, מתכת ולא מתכת. באופן כללי, קשיות כוללת נקודת התכה גבוהה, עמידות בפני שריטות ועמידות גבוהה לעיוות תחת לחץ. כרום הוא בין היסודות המתכתיים הקשים ביותר, בהשוואה למתכות מעבר כגון נחושת וברזל, מתכות אלקליות כולל נתרן, ומתכות לאחר מעבר כגון עופרת. עם זאת, תרכובות וסגסוגות של מתכות ואלמנטים אחרים יכולים להיות קשים יותר מאלה במצבם הטהור.

קשיות היא מאפיין שנראה בהתחלה פשוט אך בעל היבטים מסובכים שעולים במחקר מדוקדק. כדי לדרג ולהשוות את קשיות החומרים, מדענים ערכו מספר בדיקות וסולמות מדידה. לדוגמא, סולם המוהס הוא מערכת דירוג יחסית המשווה את עמידות השריטה של ​​החומרים. אז אם חומר A יכול לשרוט חומר B, אז A חייב להיות קשה יותר מ- B, ו- A מקבל מספר מוה גבוה יותר. החומר הקשה ביותר בדירוג המוה הוא יהלום עם ציון 10, והרך ביותר הוא טלק עם דירוג 1. סולם הוויקרס משתמש בכניסה יהלום בצורת פירמידה ימנית, אשר נלחץ לחומר הבדיקה במשך 10 עד 15 שניות ומדווח כ- VHN או Vickers Hardness Number.

פלדה היא סגסוגת של ברזל, פחמן וחומרים אחרים; מגוון פלדות מציע מגוון של תכונות שונות, כולל קשיות. כרום מתווסף להגברת קורוזיה ועמידות כימית, כמו גם התקשות וחוזק בטמפרטורה גבוהה. בורון, ניקל, מוליבדן, ניוביום וטיטניום יכולים להוסיף תכונות חיזוק והקשחה. שילוב של חומרים שונים אלה יכול לייצר כמה מהמתכות הידועות ביותר.

טונגסטן קרביד 857 עשוי מ 85.7 אחוז טונגסטן קרביד, 9.5 אחוז ניקל, 1.8 אחוז טנטלום, 1.5 אחוז טיטניום, אחוז ניוביום ו 0.3 אחוז כרום. צורה זו של טונגסטן קרביד נמדדת בין 8 ל 9 בסולם מוה. זה קשה פי ארבעה מטיטניום.

עם דירוג Mohs של 8.5, כרום הוא המתכת האלמנטית הטהורה הקשה ביותר; עם זאת, הפלדות המשתמשות בכרום קשות יותר מהיסוד בפני עצמו. רק כמויות זעירות של כרום נדרשות כדי להוסיף קשיות משמעותית לפלדות. בנוסף לשימוש בו בסגסוגות, ציפוי כרום מוסיף ציפוי דק של המתכת לחומרים אחרים, ומספק "מעטפת" חיצונית מבריקה וקשה העמידה גם בפני קורוזיה.

בשילוב כימי עם יסודות אחרים, יש מתכות שיכולות לייצר חומרים קשים במיוחד. לדוגמא, המתכות הנדירות רניום ואוסמיום משתלבות עם בורון ויוצרות תרכובות קשות בהרבה מפלדה; למעשה, ידוע כי אוסמיום דיבוריד מגרד יהלום, החומר הקשה ביותר המופיע באופן טבעי.