Τα 10 πιο δυνατά μέταλλα στον κόσμο

Υπάρχουν αναρίθμητα μέταλλα στον κόσμο, όπως το τιτάνιο, ατσάλικαι βολφράμιο. Ωστόσο, το ερώτημα είναι ποιο είναι το top 10 ισχυρότερο μέταλ στον κόσμο. Έτσι, σε αυτό το άρθρο, θα προσπαθήσουμε να βρούμε την απάντηση σε αυτήν την ερώτηση. Θα εξερευνήσουμε τα 10 πιο δυνατά μέταλλα στον κόσμο.

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για να εξακριβώσετε τα ισχυρότερα μέταλλα του κόσμου. Σχεδιαστές, μηχανικοί και επιστήμονες συναντούν την ανάγκη να κατανοήσουν τις ιδιότητες των βασικών μετάλλων και των κραμάτων τους. Όταν συνειδητοποιείς τη δύναμη του α μέταλλο ή κράμα, πρέπει να ληφθούν υπόψη αρκετοί παράγοντες. Η επιλογή του υλικού πρέπει να είναι ακριβής για τη φύση της εργασίας που απαιτείται από αυτό το υλικό. Για παράδειγμα, αν λάβουμε υπόψη το ατσάλι, κανένα άλλο υλικό δεν μπορεί να το νικήσει για τη συνολική του αντοχή. Από την άλλη, αν συγκρίνουμε τη σκληρότητα των υλικών, το βολφράμιο παραμένει ασυναγώνιστο. Ταυτόχρονα, το τιτάνιο έχει ιδιότητες πολύ κοντά τόσο στον χάλυβα όσο και στο βολφράμιο.

Αν και το grapheme είναι πιο σκληρό και το διαμάντι πιο σκληρό, θα περιορίσουμε τη λίστα μας στα ισχυρότερα μέταλλα.

Ιδιότητες του ισχυρότερου μετάλλου στον κόσμο

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, όταν μιλάμε για την αντοχή του υλικού, υπάρχουν πολλές ιδιότητες που παραμένουν λειτουργικές για να γνωρίζουμε την αντοχή. Έτσι, πριν συζητήσουμε τα ισχυρότερα μέταλλα στον κόσμο, ας ρίξουμε μια ματιά στις ιδιότητες που επηρεάζουν άμεσα ή έμμεσα τη δύναμή τους:

Αντοχή εφελκυσμού

Όταν συζητάμε την αντοχή σε εφελκυσμό, ελέγχουμε τη μέτρηση της δύναμης που απαιτείται για να τραβήξουμε κάτι σαν σύρμα, καλώδιο, σχοινί ή δομική δοκό στο σημείο όπου σπάει. Η μέτρηση αναφέρεται στη μέγιστη ποσότητα τάσης πριν από τη θραύση, που συνήθως μετράται σε Psi.

Συμπιεσμένη δύναμη

Η αντοχή σε εφελκυσμό μπορεί να αναφερθεί ως αντίσταση που προσφέρει το μέταλλο σε μια δύναμη συμπίεσης που δρα σε αυτό. Με απλά λόγια, μπορούμε να το συσχετίσουμε και με τη σκληρότητα του υλικού. Κυρίως, η αντοχή εφελκυσμού του υλικού μετριέται σε Psi. Εν τω μεταξύ, η κλίμακα Mohs μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της αντοχής σε θλίψη ενός υλικού. Στην κλίμακα, υπάρχει βαθμολόγηση από το 0 έως το 10, όπου το 0 υποδηλώνει το πιο μαλακό σημείο και το 10 το πιο σκληρό. Π.χ., η αντοχή σε θλίψη του διαμαντιού είναι 10 στην κλίμακα Mohs, που σημαίνει ότι το διαμάντι είναι ένα από τα πιο σκληρά υλικά. Ταυτόχρονα, η αντοχή σε θλίψη είναι επίσης μια βασική ιδιότητα του υλικού εργαλείων.

Αντοχή διαρροής

Η αντοχή διαρροής του μετάλλου μπορεί να αναφέρεται ως η ιδιότητα που αντιστέκεται στη μόνιμη παραμόρφωση ή κάμψη σε αυτό το μέταλλο όταν εφαρμόζεται τάση. Για τους δομικούς μηχανικούς, η αντοχή διαρροής είναι σημαντική. Όταν η πίεση εφαρμόζεται στο μέταλλο, αρχίζει να κάμπτεται. σε ελαστική κατάσταση, η παραμόρφωση στο μέταλλο είναι ανακτήσιμη και το υλικό επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα. Ωστόσο, μετά την ελαστική κατάσταση, η τάση προκαλεί μόνιμη παραμόρφωση στο μέταλλο όπου φτάνει στην πλαστική κατάσταση. Η αντοχή διαρροής ενός μετάλλου μετριέται σε megapascals (MPa).

Αντοχή κρούσης

Αναφέρεται ως η ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στο φορτίο κρούσης χωρίς να θρυμματίζεται. Αφού γνωρίζουμε ότι το διαμάντι έχει βαθμολογία 10 στην κλίμακα Mohs, αλλά μπορεί να θρυμματιστεί αν χτυπηθεί με σφυρί. Από την άλλη πλευρά, ο χάλυβας μπορεί να σφυρηλατηθεί χωρίς να θρυμματιστεί.

Κράματα εναντίον φυσικών μετάλλων

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.

Το πιο δυνατό μέταλλο στον κόσμο

Εδώ εξερευνούμε τα 10 πιο δυνατά μέταλλα στον κόσμο:

  1. Ανθρακούχο χάλυβα
    Ο ανθρακούχος χάλυβας είναι ένα από τα ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα εδώ και αιώνες. Αυτό το κράμα λαμβάνεται με χρήση άνθρακα και σιδήρου και ο συνδυασμός προσφέρει πρωτοφανή αντοχή στις καταπονήσεις. Δεν θα ήταν λάθος να πούμε ότι έχουμε κατακλυστεί με τα προϊόντα που περιέχουν ανθρακούχο χάλυβα ως θεμελιώδες στοιχείο. Εδώ είναι οι βασικές ιδιότητες του ανθρακούχου χάλυβα:
    • Η αντοχή διαρροής αυτού του κράματος είναι 260 MPa.
    • Έχει αντοχή εφελκυσμού 580 Moa.
    • Η τιμή αυτού του κράματος στην κλίμακα Mohs είναι 6.
    • Το υλικό έχει υψηλή αντοχή στην κρούση.
  2. Κράμα χάλυβα-σιδήρου-νικελίου
    Γενικά, η ανάμειξη νικελίου με ανθρακούχο χάλυβα αυξάνει την αντοχή σε εφελκυσμό και διαρροή αυτού του κράματος. Αυτές οι ιδιότητες είναι ακόμη καλύτερες από τον απλό παλιό ανθρακούχο χάλυβα. Για παράδειγμα, η αντοχή διαρροής αυτού του κράματος είναι 1420 MPa και η αντοχή σε εφελκυσμό παραμένει στα 1460 MPa.
  3. Ανοξείδωτο Ατσάλι
    Είναι και πάλι ένα από τα ιδιαίτερα και ευρέως χρησιμοποιούμενα κράματα. Κυρίως, αποτελείται από μαγνήσιο, χάλυβα και χρώμιο. Το μείγμα ανοίγει το δρόμο για εκπληκτικά χαρακτηριστικά όπως η εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Έτσι, οι ιδιότητες αυτού του υλικού το καθιστούν σημαντικά κατάλληλο για εργασίες Τόρνευσης και Φρέζας. Εν τω μεταξύ, οι ιδιότητες αυτού του υλικού είναι οι εξής:
    • Η αντοχή διαρροής αυτού του υλικού είναι 1560 MPa.
    • Έχει αντοχή εφελκυσμού 1600 MPa.
    • Ο ανοξείδωτος χάλυβας προσφέρει υψηλή αντοχή στην κρούση.
    • Η βαθμολογία αυτού του μετάλλου μπορεί να κυμαίνεται από 5,5 έως 6,3 στην κλίμακα Mohs.
  4. Βολφράμιο
    Το βολφράμιο είναι ένα πολύ διάσημο μέταλλο που προηγουμένως αναφερόταν ως Wolfram. Παραμένει το μέταλλο που έχει την υψηλότερη τιμή αντοχής σε εφελκυσμό σε σύγκριση με οποιοδήποτε φυσικό μέταλλο. Αλλά δεν χρησιμοποιείται κατά προτίμηση στη φυσική του μορφή, καθώς έχει την ιδιότητα της ευθραυστότητας, μαζί με το να είναι ευάλωτο σε θραύση υπό κρουστική φόρτιση. Είναι ο λόγος που το βολφράμιο κραματώνεται με διαφορετικά μέταλλα/κράματα για να επιτευχθούν ισχυρότερες ιδιότητες. Έτσι, εδώ είναι οι ιδιότητες αυτού του υλικού:
    • Έχει αντοχή εφελκυσμού 1725 MPa.
    • Η αντοχή διαρροής αυτού του υλικού είναι 750 MPa.
    • Έχει χαμηλή αντοχή στην κρούση.
    • Βαθμολογείται ως 7,5 στην κλίμακα σκληρότητας Mohs.
  5. Καρβίδιο του βολφραμίου
    Έχουμε ήδη εξηγήσει ότι το βολφράμιο είναι από τη φύση του ένα εξαιρετικά εύθραυστο υλικό και συνήθως χρειάζεται κράμα για να αποκτηθούν οι απαιτούμενες ιδιότητες. Ο συνδυασμός βολφραμίου με καρβίδιο παράγει καρβίδιο βολφραμίου που προσφέρει βελτιωμένα αποτελέσματα. Η σκληρότητα αυτού του υλικού είναι ιδανική για χρήση σε εργαλεία αιχμής όπως λεπίδες κυκλικού πριονιού, τρυπάνια και άλλα. Ως εκ τούτου, υπήρξε μια τεράστια εφαρμογή αυτού του κράματος στο CNC μηχανική κατεργασία βιομηχανία. Ακολουθούν οι ιδιότητες αυτού του υλικού:
    • Η αντοχή διαρροής αυτού του υλικού κυμαίνεται από 300 έως 100 MPa.
    • Η αντοχή σε εφελκυσμό παραμένει μεταξύ 500 και 1500 MPa.
    • Προσφέρει υψηλή αντοχή στην κρούση.
    • Ένα από τα πιο σκληρά κράματα μετάλλων με ένδειξη 9 έως 9,5 στην κλίμακα Mohs.
  6. Τιτάνιο
    Το τιτάνιο είναι επίσης ένα από τα ισχυρότερα μέταλλα και μέταλλα που χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Η καθαρή μορφή του τιτανίου έχει χαμηλότερη αντοχή διαρροής που κυμαίνεται από 275 έως 580 MPa. Είναι ο λόγος που συνήθως το τιτάνιο γίνεται κράμα για την παραγωγή ισχυρότερων εκδόσεων. Έχει τις εξής ιδιότητες:
    • Έχει αντοχή εφελκυσμού 980 MPa.
    • Έχει την τιμή 6 στην κλίμακα σκληρότητας Mohs
    • Η αντοχή διαρροής των κραμάτων τιτανίου μπορεί να φτάσει τα 1200 MPa.
  7. Αλουμίνιο τιτανίου
    Το αλουμίνιο τιτανίου είναι επίσης γνωστό ως αλουμίνιο γάμμα τιτανίου, το οποίο αποτελείται από τιτάνιο και αλουμίνιο, μαζί με την προσθήκη βαναδίου. Τα κράματα αλουμινίου τιτανίου μπορούν να έχουν πολύ καλή απόδοση ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες και να ανταγωνιστούν τα κράματα με βάση το νικέλιο όσον αφορά την αντοχή. Ταυτόχρονα, το βάρος τους μπορεί να είναι χαμηλό, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για χρήση σε πτερύγια τουρμπίνας. Η αντοχή σε εφελκυσμό αυτού του κράματος είναι 880 MPa και η αντοχή διαρροής είναι 800 MPa.
  8. Κράμα μαγνησίου
    Τελευταίο αλλά εξίσου σημαντικό, έχουμε το όνομα των κραμάτων μαγνησίου στη λίστα. Παραδόξως, οι επιστήμονες πειραματίζονται περαιτέρω με κράματα μαγνησίου για να κάνουν διαφορετικά κράματα. Μέχρι τώρα, τα κράματα μαγνησίου θεωρούνται ήδη τα ελαφρύτερα και ισχυρότερα μέταλλα στον κόσμο. Για την ιστορία, τα κράματα μαγνησίου είναι ελαφρύτερα από τα κράματα αλουμινίου και ισχυρότερα από τα κράματα τιτανίου. Εάν αυτό το μέταλλο χρησιμοποιηθεί στην αυτοκινητοβιομηχανία, θα μπορούσε να εξοικονομήσει το 40% των καυσίμων χωρίς τροποποίηση του κινητήρα.
  9. Inconel
    Το Inconel δεν είναι τόσο διάσημο όσο άλλα κράματα. Ωστόσο, παραμένει ένα από τα 10 πιο δυνατά μέταλλα. Το Inconel αποτελείται ουσιαστικά από χρώμιο, νικέλιο και ωστενίτη. Ανάμεσα σε άλλες σημαντικές ιδιότητες αυτού του υπερκράματος, η κανονική του λειτουργικότητα και η επανασυντονισμένη αντοχή του σε ακραίες συνθήκες, όπως συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, είναι εξαιρετικές. Λόγω αυτής της ικανότητας, το Inconel θεωρείται μια από τις καλύτερες επιλογές για τουρμπίνες υψηλής ταχύτητας και πυρηνικούς αντιδραστήρες.
    • Η αντοχή σε εφελκυσμό αυτού του εξειδικευμένου κράματος είναι 1103 MPa.
    • Η ισχύς διαρροής του Inconel είναι 758 MPa.
  10. Χρώμιο
    Όντας εξαιρετικά εύθραυστο στη φύση, παραμένει συχνά δύσκολο να χρησιμοποιηθεί χωρίς να το κράμα με κάποια άλλα μέταλλα για να γίνει ισχυρότερο και να έχει τις επιθυμητές παραλλαγές. Ωστόσο, στη φυσική του κατάσταση, το χρώμιο είναι γυαλιστερό και λέγεται ότι είναι από τα ισχυρότερα μέταλλα και προτιμάται για ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση.
    • Η αντοχή εφελκυσμού του χρωμίου είναι 418 MPa.
    • Η ισχύς διαρροής του είναι 316 MPa
    • Έχει βαθμολογία 9 στην κλίμακα σκληρότητας Mohs.