Det är användbart för forskare och ingenjörer att gruppera metaller från starkast till svagast, men det största hindret för att göra detta meningsfullt är att styrka definieras av flera egenskaper. Med detta i åtanke är stål och dess legeringar vanligtvis de flesta listor för allmän styrka. Volfram är i allmänhet nummer ett på listor som är begränsade till naturliga metaller, även om titan är en nära utmanare. Ingen av dessa metaller är lika hårda som diamanter eller lika tuffa som grafen, men dessa kolgitterstrukturer är inte metaller.
Fyra styrka bestämningsmedel |
När du utvärderar styrkan hos en metall, kan du prata om en av fyra egenskaper:
Legeringar är kombinationer av metaller, och det främsta skälet till att göra legeringar är att producera ett starkare material. Den viktigaste legeringen är stål, som är en kombination av järn och kol och är mycket svårare än någon av dess två elementära komponenter. Metallurgister skapar legeringar av de flesta metaller, till och med stål, och de hör till listor över de hårdaste metallerna.
En lista över de starkaste metallerna.
Eftersom så många faktorer kombineras för att definiera styrkan hos en metall, är det svårt att ordna en ordnad lista från starkast till svagast. Följande oordnade lista innehåller världens starkaste naturliga metaller och legeringar, men ordningen skulle ändras beroende på vilken egendom som anses vara viktigast.
Kolstål - Denna vanliga legering av järn och kol har varit i produktion i århundraden och värderar mycket för alla fyra kvaliteter som definierar styrka. Den har en sträckgräns på 260 megapascaler (Mpa) och en draghållfasthet på 580 Mpa. Det får cirka 6,0 i Mohs-skalan och är mycket slagfast.
Stål-järn-nickellegering - Det finns några varianter av denna legering, men i allmänhet ökar legering av kolstål med nickel avkastningsstyrkan till så mycket som 1.420 MPa och draghållfastheten till så mycket som 1.460 Mpa.
Rostfritt stål - En legering av stål, krom och mangan producerar en korrosionsbeständig metall med en hållfasthet på upp till 1 560 Mpa och en draghållfasthet styrka upp till 1 600 Mpa. Liksom alla typer av stål är denna legering mycket slagtålig och poängterar mellanklass på Mohs-skalan.
Volfram - Med den högsta draghållfastheten av alla naturligt förekommande metall, kombineras ofta wolfram med stål och andra metaller att skapa ännu starkare legeringar. Wolfram är emellertid sprött och sprängs under påverkan.
Volframkarbid - Detta legering av volfram och kol, används vanligtvis för verktyg med skärande kanter, till exempel knivar, cirkelsågblad och borrbitar. Volfram och dess legeringar har typiska sträckgränser från 300 till 1 000 Mpa och draghållfasthet från 500 till 1 050 Mpa.
Titan - Denna naturligt förekommande metall har den högsta draghållfastheten och densitetsförhållandet för vilken metall som helst, pund-för-pund, starkare än volfram. Det poängterar dock lägre på Mohs hårdhetsskala. Titanlegeringar är starka och lätta och används ofta inom flygindustrin.
Titanaluminid - Denna legering av titan, aluminium och vanadin har en sträckgräns på 800 Mpa och en draghållfasthet på 880 Mpa.
Inconel - En superlegering av austenit, nickel och krom. Inconel behåller sina styrkor under extrema förhållanden och höga temperaturer, vilket gör den lämplig för höghastighetsturbiner och applikationer för kärnreaktorer.
Krom - Om du definierar en metallstyrka helt enkelt utifrån hur hårt det är, då skulle krom, som får 9,0 på Mohs-skalan, toppa din lista. Av sig självt är det inte lika starkt som andra metaller när det gäller utbyte och draghållfasthet, men det läggs ofta till legeringar för att göra dem svårare.
Järn - En av komponenterna i stål och gå -till metall för verktygs- och vapentillverkare genom tiderna, järn kompletterar listan över världens starkaste metaller. Gjutjärn poängsätter cirka 5 i Mohs-skalan, och dess utbyte och draghållfasthet är cirka 246 respektive 414 Mpa.
