Hvad er de top 10 stærkeste metaller på jorden?

Det er nyttigt for forskere og ingeniører at gruppere metaller fra stærkeste til svageste, men den største hindring for at gøre dette meningsfuldt er, at styrken er defineret af flere egenskaber. Med dette i betragtning, stål og dets legeringer normalt top mest lister for generel styrke. Tungsten er generelt nummer et på lister, der er begrænset til naturlige metaller, selv om titanium er en tæt konkurrent. Ingen af disse metaller er så hårde som diamant eller så hård som grafen, men disse carbon gitterstrukturer er ikke metaller.

Fire styrkebestemmere

Når man vurderer styrken af et metal, kan man være Taler om en af fire kvaliteter:

Trækstyrke er et mål for, hvor godt et metal modstår at blive trukket fra hinanden. Kagedej og dumt kitt har begge en lav trækstyrke, mens grafen har en af de højeste trækstyrker, der nogensinde er registreret.

Kompressionsstyrke eller hårdhed måler, hvor godt et materiale modstår at blive presset sammen. En måde at bestemme dette på er at bruge Mohs-skalaen med værdier fra 0 til 10, hvor 10 er det sværeste.

Udbyttestyrken refererer til, hvor godt en stang eller stråle af et bestemt metal modstår bøjning og permanent deformation. Dette er en vigtig foranstaltning for bygningsingeniører.

Effektstyrke er et materiales evne til at modstå slag uden at knuse. Selvom diamant scorer 10 ion Mohs skala, kan det knuse, hvis det rammes af en hammer. Stål er ikke så hårdt som diamant, men du kan ikke knuse det let.

Legeringer Vs. Naturlige Metaller

Legeringer er kombinationer af metaller, og hovedårsagen til fremstilling af legeringer er at producere et stærkere materiale. Den vigtigste legering er stål, som er en kombination af jern og kulstof og er meget sværere end nogen af dens to elementære komponenter. Metallurgister skaber legeringer af de fleste metaller, selv stål, og de hører til på lister over de hårdeste metaller.

En liste over de stærkeste metaller

Fordi så mange faktorer kombinerer at definere styrken af et metal , det er svært at arrangere en ordnet liste fra stærkeste til svageste. Den følgende uordnede liste indeholder verdens stærkeste naturlige metaller og legeringer, men ordren vil ændre sig, afhængigt af hvilken ejendom der anses for at være vigtigst.

Carbon Steel - Denne fælles legering af jern og kulstof har været i produktion i århundreder og scorer højt for alle fire kvaliteter, der definerer styrke. Den har en udbyttestyrke på 260 mega pascals (Mpa) og en trækstyrke på 580 Mpa. Den er på ca. 6,0 på Mohs-skalaen og har høj slagfasthed.

Ståljern-nikkellegering - Der er få varianter af denne legering, men generelt øger legeringscarbonstål med nikkel udbyttestyrken til så meget som 1.420 MPa og trækstyrken til så meget som 1.460 Mpa.

Rustfrit stål - En legering af stål, chrom og mangan producerer et korrosionsbestandigt metal med en udbyttestyrke på op til 1.560 Mpa og en træk styrke på op til 1600 Mpa. Ligesom alle typer stål er denne legering stærkt slagfast og scorer i mellemrum på Mohs skalaen.

Tungsten - Med den højeste trækstyrke af ethvert naturligt forekommende metal, kombineres wolfram ofte med stål og andre metaller at skabe endnu stærkere legeringer. Tungsten er dog skør og knuser under påvirkning.

Tungstencarbid - En legering af wolfram og kulstof, dette materiale bruges almindeligvis til værktøjer med skærekanter, såsom knive, cirkulære savklinger og borer. Tungsten og dets legeringer har typiske udbyttestyrker fra 300 til 1000 Mpa og trækstyrker fra 500 til 1.050 Mpa.

Titanium - Dette naturligt forekommende metal har det højeste trækstyrke og densitetsforhold i ethvert metal, hvilket gør det, pund-for-pund, stærkere end wolfram. Det scorer dog lavere på Mohs-skalaen af hårdhed. Titaniumlegeringer er stærke og lette og bruges ofte i luftfartsindustrien.

Titaniumaluminid - Denne legering af titanium, aluminium og vanadium har en udbyttestyrke på 800 Mpa og en trækstyrke på 880 Mpa.

Chrom - Hvis du definerer Et metals styrke er simpelthen baseret på hvor hårdt det er, så krom, som scorer 9,0 på Mohs skalaen, vil øge din liste. I sig selv er det ikke så stærkt som andre metaller med hensyn til udbytte og trækstyrke, men det tilsættes ofte legeringer for at gøre dem sværere.

Jern - En af stålkomponenterne og gået -til metal til værktøj og våbenproducenter gennem tiderne, udfylder jern listen over verdens stærkeste metaller. Støbejern scorer omkring 5 på Mohs skalaen, og dens udbytte og trækstyrker er henholdsvis 246 og 414 Mpa.

Sidste artikelHvordan skifter knapknapper i et elektrisk kredsløb?

Næste artikelSådan beregnes kapacitans for vekselkobling