Твердість - це відносний термін, коли йдеться про матеріали, як металеві, так і неметалеві. Загалом твердість передбачає високу температуру плавлення, стійкість до подряпин і високу стійкість до деформації під тиском. Хром є одним з найтвердіших металевих елементів у порівнянні з перехідними металами, такими як мідь та залізо, лужними металами, включаючи натрій, та металами після переходу, такими як свинець. Однак сполуки та сплави металів та інших елементів можуть бути твердішими, ніж сполуки в чистому стані.
Ваги твердості
Твердість - властивість, яка спочатку здається простою, але має складні аспекти, які виникають при ретельному вивченні. Щоб оцінити та порівняти твердість матеріалів, вчені розробили ряд тестів та шкал вимірювань. Наприклад, шкала Мооса - це відносна рейтингова система, яка порівнює стійкість матеріалів до подряпин. Отже, якщо матеріал А може подряпати речовину В, то А має бути твердішим за В, і А отримує більше число Мооса. Найтвердішою речовиною, що оцінюється Моосом, є алмаз із оцінкою 10, а найм'якшим - тальк із оцінкою 1. У шкалі Віккерса використовується алмазний індентор у формі правильної піраміди, який потім вдавлюється в досліджуваний матеріал протягом 10-15 секунд і повідомляється як VHN або число твердості за Віккерсом.
Сплави сталі
Сталь - це сплав заліза, вуглецю та інших матеріалів; асортимент сталей пропонує різноманітні властивості, включаючи твердість. Хром додають для підвищення корозійної та хімічної стійкості, а також затвердіння та міцності при високих температурах. Бор, нікель, молібден, ніобій і титан - все це може додати зміцнюючих і загартовуючих властивостей. Поєднання цих різних речовин може утворити деякі найвідоміші метали.
Карбід вольфраму
Карбід вольфраму 857 складається з 85,7 відсотка карбіду вольфраму, 9,5 відсотка нікелю, 1,8 відсотка танталу, 1,5 відсотка титану, 1 відсотка ніобію та 0,3 відсотка хрому. Ця форма карбіду вольфраму вимірюється від 8 до 9 за шкалою Мооса. Це в чотири рази складніше титану.
Хром
З оцінкою Мооса 8,5 хром є найтвердішим чистим елементарним металом; однак сталі, в яких використовується хром, твердіші, ніж сам елемент. Для додавання значної твердості сталей потрібно лише незначна кількість хрому. На додаток до використання в сплавах, хромування додає тонке покриття металу до інших матеріалів, забезпечуючи блискучу, тверду зовнішню «оболонку», яка також протистоїть корозії.
Сполуки металів
При хімічному поєднанні з іншими елементами деякі метали можуть утворювати надзвичайно тверді речовини. Наприклад, рідкісні метали реній та осмій поєднуються з бором, утворюючи сполуки, які є набагато твердішими за сталь; насправді, як відомо, диборид осмію дряпає алмаз - найтвердішу речовину, яка зустрічається в природі.
