Koks yra sunkiausiai žinomas metalas?

Kietumas yra santykinis terminas, kai kalbama apie metalines ir nemetalines medžiagas. Paprastai kietumas susijęs su aukšta lydymosi temperatūra, atsparumu įbrėžimams ir dideliu atsparumu deformacijai esant slėgiui. Chromas yra vienas iš sunkiausių metalinių elementų, palyginti su pereinamaisiais metalais, tokiais kaip varis ir geležis, šarminiais metalais, įskaitant natrį, ir po pereinamųjų metalų, pavyzdžiui, su švinu. Tačiau metalų ir kitų elementų junginiai ir lydiniai gali būti sunkesni nei gryni.

Kietumas yra savybė, kuri iš pradžių atrodo paprasta, tačiau turi sudėtingų aspektų, kurie iškyla atidžiai tiriant. Norėdami įvertinti ir palyginti medžiagų kietumą, mokslininkai sukūrė daugybę bandymų ir matavimo skalių. Pavyzdžiui, Mohso skalė yra santykinė vertinimo sistema, lyginanti medžiagų atsparumą įbrėžimams. Taigi, jei medžiaga A gali subraižyti medžiagą B, tada A turi būti sunkesnė už B, o A gaus didesnį Mohs skaičių. Sunkiausia pagal Mohsą įvertinta medžiaga yra deimantas, kurio balas yra 10, o švelniausia - talkas, kurio įvertinimas yra 1. „Vickers“ skalėje naudojamas deimantinis įpjovimas dešinės piramidės formos, kuris 10–15 sekundžių spaudžiamas į bandomąją medžiagą ir nurodomas kaip VHN arba „Vickers Hardness Number“.

Plienas yra geležies, anglies ir kitų medžiagų lydinys; plieno asortimentas pasižymi įvairiomis savybėmis, įskaitant kietumą. Pridedamas chromas, kad padidėtų atsparumas korozijai ir chemikalams, taip pat sukietėjimas ir atsparumas aukštai temperatūrai. Boras, nikelis, molibdenas, niobis ir titanas gali suteikti stiprinančių ir kietinančių savybių. Šių skirtingų medžiagų derinys gali sukelti sunkiausiai žinomus metalus.

Volframo karbidas 857 pagamintas iš 85,7 proc. Volframo karbido, 9,5 proc. Nikelio, 1,8 proc. Tantalo, 1,5 proc. Titano, 1 proc. Niobio ir 0,3 proc. Chromo. Ši volframo karbido forma yra nuo 8 iki 9 pagal Mohso skalę. Jis yra keturis kartus kietesnis nei titanas.

Kai Mohso reitingas yra 8,5, chromas yra sunkiausias grynas elementinis metalas; tačiau chromą naudojantys plienai yra kietesni nei pats elementas. Norint padidinti plieno kietumą, reikia tik šiek tiek chromo. Be to, kad jis naudojamas lydiniuose, chromuotas plonas metalo sluoksnis prideda kitas medžiagas ir suteikia blizgantį, kietą išorinį „apvalkalą“, kuris taip pat atsparus korozijai.

Chemiškai sujungus juos su kitais elementais, kai kurie metalai gali gaminti ypač kietas medžiagas. Pavyzdžiui, retieji metalai renis ir osmis kartu su boru gamina junginius, kurie yra daug kietesni nei plienas; tiesą sakant, žinoma, kad osmio diboridas subraižo deimantą - sunkiausiai žinomą medžiagą, kuri atsiranda natūraliai.