Twardość jest pojęciem względnym w odniesieniu do materiałów, zarówno metalowych, jak i niemetalowych. Ogólnie rzecz biorąc, twardość wiąże się z wysoką temperaturą topnienia, odpornością na zarysowania i wysoką odpornością na odkształcenia pod wpływem nacisku. Chrom jest jednym z najtwardszych pierwiastków metalicznych w porównaniu z metalami przejściowymi, takimi jak miedź i żelazo, metalami alkalicznymi, w tym sód, oraz metalami poprzejściowymi, takimi jak ołów. Jednak związki i stopy metali i innych pierwiastków mogą być twardsze niż te w stanie czystym.
Skale twardości
Twardość to właściwość, która na pierwszy rzut oka wydaje się prosta, ale ma skomplikowane aspekty, które należy dokładnie zbadać. Aby ocenić i porównać twardość materiałów, naukowcy opracowali szereg testów i skal pomiarowych. Na przykład skala Mohsa jest względnym systemem oceny, który porównuje odporność materiałów na zarysowania. Więc jeśli materiał A może zarysować substancję B, to A musi być twardszy niż B, a A otrzymuje wyższą liczbę Mohsa. Najtwardszą substancją w skali Mohsa jest diament z wynikiem 10, a najdelikatniejszą jest talk z oceną 1. Skala Vickersa wykorzystuje diamentowy wgłębnik w kształcie prawej piramidy, który jest następnie wciskany w badany materiał przez 10 do 15 sekund i podawany jako liczba twardości VHN lub Vickersa.
Stopy stali
Stal to stop żelaza, węgla i innych materiałów; Asortyment stali oferuje różnorodne właściwości, w tym twardość. Chrom jest dodawany w celu zwiększenia odporności na korozję i chemikalia, a także twardnienia i wytrzymałości na wysokie temperatury. Bor, nikiel, molibden, niob i tytan mogą dodawać właściwości wzmacniające i utwardzające. Połączenie tych różnych substancji może wytworzyć jedne z najtwardszych znanych metali.
Węglik wolframu
Węglik wolframu 857 składa się z 85,7% węglika wolframu, 9,5% niklu, 1,8% tantalu, 1,5% tytanu, 1% niobu i 0,3% chromu. Ta forma węglika wolframu mierzy od 8 do 9 w skali Mohsa. Jest cztery razy twardszy niż tytan.
Chrom
Z oceną Mohsa 8,5, chrom jest najtwardszym czystym metalem pierwiastkowym; jednak stale wykorzystujące chrom są twardsze niż sam pierwiastek. Tylko śladowe ilości chromu są potrzebne do nadania stali znacznej twardości. Oprócz zastosowania w stopach, chromowanie dodaje cienką powłokę metalu do innych materiałów, zapewniając błyszczącą, twardą zewnętrzną „skorupę”, która również jest odporna na korozję.
Związki metali
W połączeniu chemicznie z innymi pierwiastkami niektóre metale mogą wytwarzać niezwykle twarde substancje. Na przykład rzadkie metale, ren i osm, łączą się z borem, tworząc związki znacznie twardsze niż stal; w rzeczywistości wiadomo, że dwuborek osmu rysuje diament, najtwardszą znaną substancję występującą naturalnie.
