경도는 금속 및 비금속 재료를 지칭 할 때 상대적인 용어입니다. 일반적으로 경도는 높은 융점, 내 스크래치 성 및 압력 하에서 변형에 대한 높은 저항성을 포함합니다. 크롬은 구리 및 철과 같은 전이 금속, 나트륨을 포함한 알칼리 금속 및 납과 같은 전이 후 금속에 비해 가장 단단한 금속 원소 중 하나입니다. 그러나 금속 및 기타 원소의 화합물 및 합금은 순수한 상태의 것보다 더 단단 할 수 있습니다.
경도 스케일
경도는 처음에는 단순 해 보이지만 신중한 연구를 통해 나타나는 복잡한 측면이있는 속성입니다. 재료의 경도를 평가하고 비교하기 위해 과학자들은 여러 테스트 및 측정 척도를 고안했습니다. 예를 들어, Mohs 척도는 재료의 내 스크래치 성을 비교하는 상대 등급 시스템입니다. 따라서 재료 A가 물질 B를 긁을 수 있다면 A는 B보다 단단해야하며 A는 더 높은 모스 수를 얻습니다. 가장 단단한 Mohs 등급 물질은 10 점의 다이아몬드이고 가장 부드러운 것은 1 점의 활석입니다. Vickers 스케일은 오른쪽 피라미드 모양의 다이아몬드 인 덴터를 사용하여 10 ~ 15 초 동안 테스트 재료에 눌러 VHN 또는 Vickers 경도 번호로보고합니다.
강철 합금
강철은 철, 탄소 및 기타 재료의 합금입니다. 다양한 강은 경도를 포함하여 다양한 속성을 제공합니다. 부식 및 내 화학성을 높이고 경화 및 고온 강도를 높이기 위해 크롬이 첨가됩니다. 붕소, 니켈, 몰리브덴, 니오븀 및 티타늄은 모두 강화 및 경화 특성을 추가 할 수 있습니다. 이러한 다른 물질의 조합은 가장 단단한 알려진 금속 중 일부를 생산할 수 있습니다.
텅스텐 카바이드
텅스텐 카바이드 857은 85.7 % 텅스텐 카바이드, 9.5 % 니켈, 1.8 % 탄탈, 1.5 % 티타늄, 1 % 니오븀 및 0.3 % 크롬으로 만들어집니다. 이 형태의 텅스텐 카바이드는 Mohs 척도에서 8에서 9 사이입니다. 티타늄보다 4 배 더 단단합니다.
크롬
Mohs 등급이 8.5 인 크롬은 가장 단단한 순수한 원소 금속입니다. 그러나 크롬을 사용하는 강철은 원소 자체보다 단단합니다. 강철에 상당한 경도를 추가하려면 미량의 크롬 만 필요합니다. 합금에 사용하는 것 외에도 크롬 도금은 다른 재료에 금속을 얇게 코팅하여 부식에 저항하는 광택 있고 단단한 외부 "쉘"을 제공합니다.
금속 화합물
다른 원소와 화학적으로 결합하면 일부 금속은 매우 단단한 물질을 생성 할 수 있습니다. 예를 들어, 희귀 금속 인 레늄과 오스뮴은 붕소와 결합하여 강철보다 훨씬 더 단단한 화합물을 만듭니다. 사실, 이붕 화 오스뮴은 자연적으로 발생하는 가장 단단한 물질 인 다이아몬드를 긁는 것으로 알려져 있습니다.