Top 10 nejsilnějších kovů na světě

Na světě je nespočet kovů, jako je titan, ocela wolfram. Otázkou však zůstává, který je top 10 nejsilnějších kovů na světě. V tomto článku se tedy pokusíme najít odpověď na tuto otázku. Prozkoumáme 10 nejsilnějších kovů na světě.

Existuje mnoho důvodů, proč určit nejsilnější kovy světa. Návrháři, inženýři a vědci narážejí na potřebu porozumět vlastnostem základních kovů a jejich slitin. Při uvědomění si síly a kov nebo slitiny, je třeba vzít v úvahu několik faktorů. Výběr materiálu by měl být přesný s ohledem na povahu práce požadované z tohoto materiálu. Vezmeme-li například v úvahu ocel, žádný jiný materiál ji v její celkové pevnosti nepřekoná. Na druhou stranu, porovnáme-li tvrdost materiálů, zůstává wolfram nepřekonatelný. Zároveň má titan vlastnosti velmi blízké oceli i wolframu.

Přestože je grafém tvrdší a diamant tvrdší, omezíme náš seznam na nejsilnější kovy.

Vlastnosti nejsilnějšího kovu na světě

Jak již bylo zmíněno dříve, když mluvíme o pevnosti materiálu, existuje mnoho vlastností, které zůstávají funkční, aby bylo možné znát pevnost. Než tedy probereme nejsilnější kovy na světě, podívejme se na vlastnosti, které přímo či nepřímo ovlivňují jejich pevnost:

Pevnost v tahu

Když diskutujeme o pevnosti v tahu, kontrolujeme měření síly potřebné k vytažení něčeho jako drátu, kabelu, lana nebo konstrukčního nosníku do bodu, kdy se zlomí. Měření se týká maximální velikosti napětí před zlomením, běžně měřené v Psi.

Pevnost v tlaku

Pevnost v tahu může být označena jako odpor, který nabízí kov proti mačkací síle, která na něj působí. Zjednodušeně to můžeme vztáhnout i na tvrdost materiálu. Především pevnost v tahu materiálu se měří v Psi; mezitím lze Mohsovu stupnici použít také k měření pevnosti materiálu v tlaku. Na stupnici je známkování od 0 do 10, kde 0 označuje nejměkčí bod a 10 označuje nejtěžší bod. Např. pevnost diamantu v tlaku je 10 na Mohsově stupnici, což znamená, že diamant je jedním z nejtvrdších materiálů. Pevnost v tlaku je přitom také zásadní vlastností nástrojového materiálu.

Mez kluzu

Mez kluzu kovu lze označit jako vlastnost, která odolává trvalé deformaci nebo ohybu v tomto kovu, když je aplikováno napětí. Pro stavební inženýry je důležitá mez kluzu. Když je na kov aplikováno napětí, začne se ohýbat; v elastickém stavu je deformace v kovu obnovitelná a materiál se vrací do svého původního tvaru. Po elastickém stavu však napětí způsobí trvalou deformaci v kovu, kde dosáhne plastického stavu. Mez kluzu kovu se měří v megapascalech (MPa).

Rázová síla

Označuje se jako schopnost materiálu odolat rázovému zatížení bez roztříštění. Protože víme, že diamant má skóre 10 na Mohsově stupnici, ale při úderu kladivem se může roztříštit. Na druhou stranu lze ocel tepat bez roztříštění.

Slitiny vs. přírodní kovy

Most of the metals we will discuss today are not pure metals; instead, these are alloys that remain combinations of pure metals. Indeed, alloys are intended to add in the properties of pure metals, making them stronger. As an example, steel is a combination of iron and carbon. Inarguably, steel possesses improved strength, which is neither possessed by the iron solely nor carbon. Metallurgists make alloys of most metals, and they have a place on lists of the strongest metal . Thus, we will call them metals because they are still made fundamentally out of natural metals.

Nejsilnější kov na světě

Zde prozkoumáme 10 nejsilnějších kovů na světě:

  1. Uhlíková ocel
    Uhlíková ocel je po staletí jednou z široce používaných slitin. Tato slitina se získává za použití uhlíku a železa a tato kombinace nabízí bezprecedentní pevnost proti namáhání. Nebylo by špatné říci, že jsme zahlceni výrobky, které obsahují uhlíkovou ocel jako základní prvek. Zde jsou základní vlastnosti uhlíkové oceli:
    • Mez kluzu této slitiny je 260 MPa.
    • Má pevnost v tahu 580 Moa.
    • Hodnota této slitiny na Mohsově stupnici je 6.
    • Materiál má vysokou odolnost proti nárazu.
  2. Slitina ocel-železo-nikl
    Obecně řečeno, smíchání niklu s uhlíkovou ocelí zvyšuje pevnost v tahu a mez kluzu této slitiny. Tyto vlastnosti jsou ještě lepší než u obyčejné staré uhlíkové oceli. Například mez kluzu této slitiny je 1420 MPa a pevnost v tahu zůstává na 1460 MPa.
  3. Nerezová ocel
    Patří opět mezi speciální a hojně používané slitiny. Především se skládá z hořčíku, oceli a chrómu. Směs připravuje cestu pro úžasné vlastnosti, jako je vynikající odolnost proti korozi. Díky svým vlastnostem je tento materiál výrazně vhodný pro operace soustružení a frézování. Mezitím jsou vlastnosti tohoto materiálu níže:
    • Mez kluzu tohoto materiálu je 1560 MPa.
    • Má pevnost v tahu 1600 MPa.
    • Nerezová ocel nabízí vysokou odolnost proti nárazu.
    • Skóre tohoto kovu se může pohybovat od 5,5 do 6,3 na Mohsově stupnici.
  4. Wolfram
    Wolfram je velmi slavný kov, který byl dříve označován jako Wolfram. Zůstává kovem, který má nejvyšší hodnotu pevnosti v tahu ve srovnání s jakýmkoli přirozeně se vyskytujícím kovem. S výhodou se však nepoužívá ve své přirozené formě, protože má vlastnost křehkosti spolu s náchylností k rozbití při nárazovém zatížení. To je důvod, proč je wolfram legován různými kovy/slitinami pro dosažení silnějších vlastností. Zde jsou tedy vlastnosti tohoto materiálu:
    • Má pevnost v tahu 1725 MPa.
    • Mez kluzu tohoto materiálu je 750 MPa.
    • Má nízkou odolnost proti nárazu.
    • Je hodnocen jako 7,5 na Mohsově stupnici tvrdosti.
  5. Karbid wolframu
    Již jsme vysvětlili, že wolfram je přirozeně vysoce křehký materiál a pro získání požadovaných vlastností je obvykle nutné jej legovat. Kombinací wolframu s karbidem vzniká karbid wolframu, který nabízí lepší výsledky. Tvrdost tohoto materiálu je ideální pro použití ve špičkových nástrojích, jako jsou kotoučové pily, vrtáky a další. Proto došlo k obrovskému uplatnění této slitiny v CNC obrábění průmysl. Vlastnosti tohoto materiálu jsou následující:
    • Mez kluzu tohoto materiálu se pohybuje od 300 do 100 MPa.
    • Pevnost v tahu zůstává mezi 500 a 1500 MPa.
    • Nabízí vysokou odolnost proti nárazu.
    • Jedna z nejtvrdších slitin kovů s hodnotou 9 až 9,5 na Mohsově stupnici.
  6. Titan
    Titan je také jedním z nejpevnějších kovů a široce používaných kovů v leteckém průmyslu. Čistá forma titanu má nižší mez kluzu, která se pohybuje od 275 do 580 MPa. To je důvod, proč je titan obvykle legován pro výrobu silnějších verzí. Má následující vlastnosti:
    • Má pevnost v tahu 980 MPa.
    • Má hodnotu 6 na Mohsově stupnici tvrdosti
    • Mez kluzu titanových slitin může dosáhnout 1200 MPa.
  7. Aluminid titanu
    Aluminid titanu je také známý jako Gamma Titanium Aluminide, který se skládá z titanu a hliníku spolu s přídavkem vanadu. Slitiny hliníku titanu mohou fungovat velmi dobře i při vysokých teplotách a konkurovat slitinám na bázi niklu, pokud jde o pevnost. Zároveň může být jejich hmotnost nízká, díky čemuž jsou vhodné pro použití pro lopatky turbín. Pevnost v tahu této slitiny je 880 MPa a mez kluzu 800 MPa.
  8. Slitina hořčíku
    V neposlední řadě máme na seznamu jméno hořčíkových slitin. Vědci překvapivě dále experimentují se slitinami hořčíku za účelem výroby různých slitin. Slitiny hořčíku již byly považovány za nejlehčí a nejpevnější kovy na světě. Pro záznam, slitiny hořčíku jsou lehčí než slitiny hliníku a pevnější než slitiny titanu. Pokud by se tento kov využil v automobilovém průmyslu, mohl by ušetřit 40 % paliva bez úpravy motoru.
  9. Inconel
    Inconel není tak slavný jako jiné slitiny; zůstává však jedním z top 10 nejsilnějších kovů. Inconel se v podstatě skládá z chrómu, niklu a austenitu. Mezi dalšími významnými vlastnostmi této superslitiny stojí výjimečně její běžná funkčnost a přeladěná pevnost v extrémních podmínkách, jako jsou podmínky vysoké teploty. Díky této schopnosti je Inconel považován za jednu z nejlepších voleb pro vysokorychlostní turbíny a jaderné reaktory.
    • Pevnost v tahu této specializované slitiny je 1103 MPa.
    • Mez kluzu Inconelu je 758 MPa.
  10. Chrom
    Vzhledem k tomu, že je ve své podstatě velmi křehký, zůstává často obtížné jej používat bez legování s některými jinými kovy, aby byl pevnější a získal požadované variace. Nicméně ve svém přirozeném stavu je chrom lesklý a říká se, že patří mezi nejpevnější kovy a je preferován pro galvanické pokovování.
    • Pevnost chromu v tahu je 418 MPa.
    • Jeho mez kluzu je 316 MPa
    • Má hodnocení 9 na Mohsově stupnici tvrdosti.