Hvad er de 10 stærkeste metaller på jorden?

Det er nyttigt for forskere og ingeniører at gruppere metaller fra stærkest til svagest, men den største hindring for at gøre dette meningsfuldt er, at styrke er defineret af flere egenskaber. Med dette i tankerne er stål og dets legeringer normalt de fleste lister for generel styrke. Wolfram er generelt nummer et på lister, der er begrænset til naturlige metaller, selvom titan er en nær udfordrer. Ingen af disse metaller er så hårde som diamant eller så sej som grafen, men disse kulstofgitterstrukturer er ikke metaller.
Fire Strength Determinants

Når du evaluerer styrken af et metal, kunne du tale om enhver en af fire kvaliteter:

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

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

Udbyttestyrke refererer til, hvor godt en stang eller bjælke i et bestemt metal modstår bøjning og permanent deformation. Dette er en vigtig foranstaltning for konstruktøringeniører.

Slagstyrke er et materiales evne til at modstå slag uden at sprænde. Selvom diamant scorer 10 ion i Moh's skala, kan den knuses, hvis den rammer af en hammer. Stål er ikke så hårdt som diamant, men du kan ikke knuse det let.

Alloys Vs. Naturlige metaller

Legeringer er kombinationer af metaller, og den vigtigste grund til at fremstille legeringer er at fremstille et stærkere materiale. Den vigtigste legering er stål, som er en kombination af jern og kulstof og er meget hårdere end nogen af dens to elementære komponenter. Metallurgikere opretter legeringer af de fleste metaller, endda stål, og de hører hjemme på lister over de hårdeste metaller.
En liste over de stærkeste metaller

Fordi så mange faktorer kombineres for at definere styrken af et metal, er det vanskeligt at arrangere en ordnet liste fra stærkest til svagest. Den følgende uordnede liste inkluderer verdens stærkeste naturlige metaller og legeringer, men rækkefølgen vil ændre sig afhængigt af hvilken egenskab der anses for at være vigtigst.

Carbon Steel - Denne almindelige legering af jern og kulstof har været i produktion i århundreder og scorer meget for alle fire kvaliteter, der definerer styrke. Det har en ydelsesstyrke på 260 megapascals (Mpa) og en trækstyrke på 580 Mpa. Det scorer ca. 6,0 på Mohs-skalaen og er meget slagfast.

Stål-jern-nikkellegering - Der er et par variationer af denne legering, men generelt øger legering af kulstofstål med nikkel udbyttereglen til så meget som 1.420 MPa og trækstyrken til op til 1.460 Mpa. styrke op til 1.600 Mpa. Ligesom alle typer stål er denne legering yderst slagfast og scorer midt i rækkevidden på Mohs skala.

Wolfram - Med den højeste trækstyrke af ethvert naturligt forekommende metal kombineres wolfram ofte med stål og andre metaller at skabe endnu stærkere legeringer. Wolfram er imidlertid sprødt og knuses under påvirkning.

Wolframcarbid - dette legering af wolfram og kulstof, dette materiale bruges ofte til værktøjer med skærende kanter, såsom knive, cirkulære savklinger og bor. Wolfram og dets legeringer har typiske udbytteregler fra 300 til 1.000 Mpa og trækstyrker fra 500 til 1.050 Mpa.

Titanium - Dette naturligt forekommende metal har den største trækstyrke til densitetsforhold af ethvert metal, hvilket gør det, pund for pund, stærkere end wolfram. Men det scorer lavere på Mohs-skalaen med hårdhed. Titaniumlegeringer er stærke og lette og bruges ofte inden for rumfartsindustrien.

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

Inconel - En superlegering af austenit, nikkel og krom, Inconel bevarer sine styrker under ekstreme forhold og høje temperaturer, hvilket gør den velegnet til højhastigheds-turbiner og atomreaktoranvendelser.

Krom - Hvis du definerer et metalstyrke simpelthen på grundlag af hvor hårdt det er, så vil krom, der scorer 9,0 på Mohs-skalaen, være på toppen af listen. I sig selv er det ikke så stærk som andre metaller med hensyn til udbytte og trækstyrke, men det tilføjes ofte til legeringer for at gøre dem sværere.

Jern - En af komponenterne i stål, og gå -til metal til værktøjs- og våbenproducenter gennem tidene, kompletterer jern listen over verdens stærkeste metaller. Støbejern scorer ca. 5 på Mohs-skalaen, og dets udbytte og trækstyrker er henholdsvis ca. 246 og 414 Mpa.

Sidste artikelDe 10 bedste emner til forskningsartikler

Næste artikelVærktøjer, der blev brugt i stenalderen