Kas ir vispazīstamākais metāls?

Cietība ir relatīvs termins, apzīmējot gan materiālus, gan metālus. Parasti cietība ietver augstu kušanas temperatūru, izturību pret skrāpējumiem un augstu izturību pret deformāciju zem spiediena. Hroms ir viens no cietākajiem metāla elementiem, salīdzinot ar pārejas metāliem, piemēram, varu un dzelzi, sārmu metāliem, ieskaitot nātriju, un pēc pārejas metāliem, piemēram, svinu. Tomēr metālu un citu elementu savienojumi un sakausējumi var būt grūtāki nekā tīrā stāvoklī esošie.

Cietība ir īpašība, kas sākotnēji šķiet vienkārša, taču tai ir sarežģīti aspekti, kas tiek rūpīgi izpētīti. Lai novērtētu un salīdzinātu materiālu cietību, zinātnieki ir izstrādājuši vairākus testus un mērījumu skalas. Piemēram, Mosa skala ir relatīva vērtēšanas sistēma, kas salīdzina materiālu izturību pret skrāpējumiem. Tātad, ja materiāls A var saskrāpēt vielu B, tad A jābūt grūtākam par B, un A iegūst lielāku Mohs skaitli. Visgrūtāk Mosa novērtētā viela ir dimants ar punktu skaitu 10, bet visvieglāk - talks ar vērtējumu 1. Vikersa skalā tiek izmantots dimanta ievilkums labās piramīdas formā, kas pēc tam 10 līdz 15 sekundes tiek iespiests testa materiālā un tiek norādīts kā VHN vai Vikersa cietības numurs.

Tērauds ir dzelzs, oglekļa un citu materiālu sakausējums; tēraudu klāsts piedāvā dažādas un dažādas īpašības, ieskaitot cietību. Hromu pievieno, lai palielinātu koroziju un ķīmisko izturību, kā arī sacietēšanu un izturību augstā temperatūrā. Bors, niķelis, molibdēns, niobijs un titāns var pievienot stiprinošas un sacietējošas īpašības. Šo dažādu vielu kombinācija var radīt dažus visgrūtāk zināmos metālus.

Volframa karbīds 857 ir izgatavots no 85,7% volframa karbīda, 9,5% niķeļa, 1,8% tantala, 1,5% titāna, 1% niobija un 0,3% hroma. Šī volframa karbīda forma ir no 8 līdz 9 pēc Mosa skalas. Tas ir četras reizes grūtāk nekā titāns.

Ar Mohs reitingu 8,5 hroms ir visgrūtākais tīrs elementārais metāls; tomēr tērauds, kas izmanto hromu, ir cietāks nekā elements pats par sevi. Lai tēraudam piešķirtu ievērojamu cietību, ir nepieciešams tikai neliels daudzums hroma. Papildus izmantošanai sakausējumos, hromēšana ar citiem materiāliem pievieno plānu metāla pārklājumu, nodrošinot spožu, cietu ārējo “apvalku”, kas arī iztur koroziju.

Ķīmiski apvienojot ar citiem elementiem, daži metāli var radīt ārkārtīgi cietas vielas. Piemēram, retie metāli renijs un osmijs apvienojas ar boru, lai iegūtu savienojumus, kas ir daudz cietāki nekā tērauds; patiesībā ir zināms, ka osmija diborīds saskrāpē dimantu - visgrūtāk zināmo vielu, kas rodas dabiski.