Hvad er den hårdeste kendte metal?

Hårdhed er et relativ begreb, når der henvises til materialer, både metal og ikke-metal. Generelt indebærer hårdhed et højt smeltepunkt, ridsefasthed og høj modstand mod deformering under tryk. Chrom er blandt de hårdeste metalliske elementer sammenlignet med overgangsmetaller som kobber og jern, alkalimetaller, herunder natrium- og overgangsmetaller, såsom bly. Imidlertid kan forbindelser og legeringer af metaller og andre elementer være sværere end dem i deres rene tilstand.

Hårdhedsskalaer

Hårdhed er en ejendom, der i starten virker enkel, men har komplicerede aspekter, der kommer op under omhyggelig undersøgelse. For at vurdere og sammenligne materialernes hårdhed har forskere udtænkt en række test- og målestørrelser. For eksempel er Mohs-skalaen et relative ratingsystem, der sammenligner materialets ridsefasthed. Så hvis materiale A kan ridse substans B, så skal A være sværere end B, og A får et højere Mohs-nummer. Det hårdeste Mohs-klassificerede stof er diamant med en score på 10, og den blødeste er talkum med en rating på 1. Vickers-skalaen anvender en diamantindenter i form af en højre pyramide, som derefter presses ind i testmaterialet til 10 til 15 sekunder og rapporteret som VHN eller Vickers Hardness Number.

Stål Legeringer

Stål er en legering af jern, kulstof og andre materialer; Et udvalg af stål tilbyder en række forskellige egenskaber, herunder hårdhed. Chrom tilsættes for at øge korrosions- og kemikaliebestandigheden samt hærdning og høj temperaturstyrke. Bor, nikkel, molybdæn, niob og titan kan alle tilføje styrke- og hærdningsegenskaber. En kombination af disse forskellige stoffer kan producere nogle af de mest kendte metaller.

Tungstencarbid

Tungstencarbid 857 er lavet af 85,7 procent wolframcarbid, 9,5 procent nikkel, 1,8 procent tantal, 1,5 procent titanium, 1 procent niob og 0,3 procent chrom. Denne form for wolframcarbid måler mellem 8 og 9 på Mohs skalaen. Det er fire gange sværere end titanium.

Chrom

Med en Mohs-rating på 8,5 er chrom det hårdeste rene element metal; Stålene, der bruger krom er dog sværere end elementet, er i sig selv. Kun spor af chrom er nødvendige for at tilføje betydelig hårdhed til stål. Ud over brugen i legeringer tilføjer forkromning et tyndt lag af metal til andre materialer, hvilket giver en glans, hård ydre "shell", som også modstår korrosion.

Metalforbindelser

Når kombineret kemisk med andre elementer, kan nogle metaller producere ekstremt hårde stoffer. For eksempel kombinerer de sjældne metaller rhenium og osmium med bor for at fremstille forbindelser, der er meget sværere end stål; faktisk er osmiumdiborid kendt for at ridse diamant, det mest kendte stof, der forekommer naturligt.