Jakie są 10 najsilniejszych metali na Ziemi?

Dla naukowców i inżynierów przydatne jest grupowanie metali od najsilniejszych do najsłabszych, ale główną przeszkodą w robieniu tego w sposób sensowny jest to, że wytrzymałość jest definiowana przez kilka właściwości. Mając to na uwadze, stal i jej stopy zwykle znajdują się na szczycie większości list pod względem ogólnej wytrzymałości. Wolfram jest generalnie numerem jeden na listach, które są ograniczone do metali naturalnych, chociaż tytan jest bliskim konkurentem. Żaden z tych metali nie jest tak twardy jak diament ani tak twardy jak grafen, ale te struktury siatki węglowej nie są metalami.

Oceniając wytrzymałość metalu, możesz mówić o jednej z czterech cech:

• Wytrzymałość na rozciąganie jest miarą odporności metalu na rozerwanie. Ciasto na ciastka i głupia szpachla mają niską wytrzymałość na rozciąganie, podczas gdy grafen ma jedną z najwyższych wytrzymałości na rozciąganie, jakie kiedykolwiek odnotowano.
  
• Wytrzymałość na ściskanie lub twardość mierzy, jak dobrze materiał jest odporny na ściskanie. Jednym ze sposobów ustalenia tego jest użycie skali Mohsa z wartościami od 0 do 10, przy czym 10 jest najtrudniejsze.
  
  
• Siła uzysku odnosi się do tego, jak dobrze pręt lub belka z określonego metalu jest odporna na zginanie i trwałe odkształcenie. Jest to ważny środek dla inżynierów budownictwa.
  
• Siła uderzenia to zdolność materiału do opierania się uderzeniom bez rozbicia. Chociaż diament ma 10 jonów w skali Moha, może pęknąć, jeśli zostanie uderzony młotkiem. Stal nie jest tak twarda jak diament, ale nie da się jej łatwo rozbić.
  

Stopy to kombinacje metali, a głównym powodem wytwarzania stopów jest uzyskanie mocniejszego materiału. Najważniejszym stopem jest stal, która jest połączeniem żelaza i węgla i jest znacznie twardsza niż którykolwiek z jej dwóch podstawowych składników. Metalurdzy tworzą stopy większości metali, nawet stali, i znajdują się na listach metali najtwardszych.

Ponieważ tak wiele czynników składa się na określenie wytrzymałości metalu, trudno jest uporządkować listę od najsilniejszego do najsłabszego. Poniższa nieuporządkowana lista zawiera najmocniejsze na świecie naturalne metale i stopy, ale kolejność zmienia się w zależności od tego, która właściwość jest uważana za najważniejszą.

Stal węglowa – Ten powszechny stop żelaza i węgla jest produkowany od wieków i osiąga wysokie noty za wszystkie cztery cechy, które definiują wytrzymałość. Ma granicę plastyczności 260 megapaskali (Mpa) i wytrzymałość na rozciąganie 580 Mpa. Ma wynik około 6,0 w skali Mohsa i jest wysoce odporny na uderzenia.

Stop stali, żelaza i niklu – Istnieje kilka odmian tego stopu, ale generalnie stopowanie stali węglowej niklem zwiększa granicę plastyczności aż do 1420 MPa i wytrzymałość na rozciąganie aż do 1460 MPa.

Stal nierdzewna - Stop stali, chromu i manganu daje metal odporny na korozję o granicy plastyczności do 1560 MPa i wytrzymałości na rozciąganie do 1600 MPa. Podobnie jak wszystkie rodzaje stali, ten stop jest wysoce odporny na uderzenia i osiąga średnią ocenę w skali Mohsa.

Wolfram – Wolfram o najwyższej wytrzymałości na rozciąganie spośród wszystkich naturalnie występujących metali często łączy się ze stalą i innymi metalami, aby stworzyć jeszcze mocniejsze stopy. Wolfram jest jednak kruchy i pęka pod wpływem uderzenia.

Węglik wolframu – Stop wolframu i węgla, materiał ten jest powszechnie stosowany do narzędzi z krawędziami tnącymi, takich jak noże, tarcze do pił tarczowych i wiertła. Wolfram i jego stopy mają typowe granice plastyczności od 300 do 1000 MPa i wytrzymałości na rozciąganie od 500 do 1050 MPa.

Tytan – Ten naturalnie występujący metal ma najwyższy stosunek wytrzymałości na rozciąganie do gęstości spośród wszystkich metali, co sprawia, że ​​jest mocniejszy niż wolfram. Ma jednak niższe wyniki w skali twardości Mohsa. Stopy tytanu są mocne i lekkie i są często stosowane w przemyśle lotniczym.

Aluminidek tytanu – Ten stop tytanu, aluminium i wanadu ma granicę plastyczności 800 Mpa i wytrzymałość na rozciąganie 880 Mpa.

Inconel – Superstop austenitu, niklu i chromu, inkonel zachowuje swoje mocne strony w ekstremalnych warunkach warunki i wysokie temperatury, dzięki czemu nadaje się do turbin szybkoobrotowych i reaktora jądrowego Aplikacje.

Chrom – Jeśli zdefiniujesz wytrzymałość metalu po prostu na podstawie jego twardości, to chrom, który osiąga 9,0 w skali Mohsa, znalazłby się na szczycie twojej listy. Sam w sobie nie jest tak wytrzymały jak inne metale pod względem plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie, ale często dodaje się go do stopów, aby uczynić je twardszymi.

Żelazo – Żelazo, jeden ze składników stali i od wieków popularny metal dla wytwórców narzędzi i broni, uzupełnia listę najmocniejszych metali na świecie. Żeliwo osiąga około 5 punktów w skali Mohsa, a jego plastyczność i wytrzymałość na rozciąganie wynoszą odpowiednio około 246 i 414 MPa.